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JP2013031634A - Imaging apparatus - Google Patents

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JP2013031634A
JP2013031634A JP2012089354A JP2012089354A JP2013031634A JP 2013031634 A JP2013031634 A JP 2013031634A JP 2012089354 A JP2012089354 A JP 2012089354A JP 2012089354 A JP2012089354 A JP 2012089354A JP 2013031634 A JP2013031634 A JP 2013031634A
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Japan
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measurement
measurement light
scanning
light
unit
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JP2012089354A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kusumoto
博 楠本
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to US13/533,115 priority patent/US20130003075A1/en
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Abstract

【課題】計測光の配列に対する走査方向の幅を小さくし、高SN比な断層像を得る。
【解決手段】本発明に係る撮像装置は、被検査物における前記複数の計測光の配列を検出する検出手段の検出結果に基づいて、複数の計測光を走査する走査手段の走査方向に対する上記配列を調整する。
【選択図】図1
A tomographic image having a high S / N ratio is obtained by reducing a width in a scanning direction with respect to an array of measurement light.
An image pickup apparatus according to the present invention includes the array in the scanning direction of a scanning unit that scans a plurality of measurement lights based on a detection result of a detection unit that detects an array of the plurality of measurement lights in an inspection object. Adjust.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、被検査物の断層像を取得する撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus that acquires a tomographic image of an inspection object.

近年、低コヒーレンス干渉計又は白色干渉計の技術を応用した光干渉断層撮像装置(OCT(オプティカルコヒーレンストモグラフィー)装置)が実用化されている。OCT装置は、医療分野、特に眼科領域において眼底網膜の断層像を得るために用いられている。OCT装置は、光の性質を利用するため、光の波長のオーダーであるマイクロメートル程度の高分解能で測定することができる。ここで、測定信号の高い信号対雑音比(以下、SN比と称す)を確保し、高画質の断層像を得るためには、被測定物の同一位置の断層像を複数回に分けて取得し、それらを位置合わせした後に平均化し、加算平均する。これにより、ランダムノイズを相対的に小さくすることができ、断層像のSN比を向上させている。しかし、医療分野において被測定物が生体である場合、例えば眼底測定においては非測定物である人眼は測定中にランダムに微動しているため、高速に測定を終えなければ測定像が歪んでしまうこととなる。   In recent years, an optical coherence tomographic imaging apparatus (OCT (optical coherence tomography) apparatus) applying a technique of a low coherence interferometer or a white interferometer has been put into practical use. The OCT apparatus is used to obtain a tomographic image of the fundus retina in the medical field, particularly in the ophthalmic region. Since the OCT apparatus uses the property of light, it can measure with a high resolution of about micrometer which is the order of the wavelength of light. Here, in order to ensure a high signal-to-noise ratio (hereinafter referred to as S / N ratio) of the measurement signal and obtain a high-quality tomographic image, the tomographic image at the same position of the object to be measured is acquired in multiple times. Then, after they are aligned, they are averaged and averaged. Thereby, random noise can be made relatively small, and the SN ratio of the tomographic image is improved. However, when the object to be measured is a living body in the medical field, for example, in the fundus measurement, the human eye, which is a non-measurement object, moves randomly during the measurement, and the measurement image is distorted unless measurement is completed at high speed. It will end up.

特許文献1には、複数の光源を用いて走査方向に計測光を並べて走査し、測定物の同じ測定箇所のデータ列を加算平均することにより高速化する方法が開示されている。なお、この方法はタンデムスキャンと呼ばれている。臨床現場では、病状により、横スキャン、縦スキャン、ラジアルスキャンと呼ばれる放射状のスキャン等、各種パターンのスキャンが求められる。複数の光源を持ち、横スキャン、縦スキャン、ラジアルスキャン等にタンデムスキャンを行うには、眼底への計測光の配列の角度を変更する必要がある。   Patent Document 1 discloses a method of speeding up by scanning a measuring light arrayed in a scanning direction using a plurality of light sources, and averaging the data strings of the same measurement location of the measurement object. This method is called tandem scanning. In the clinical field, scanning of various patterns such as a radial scan called a horizontal scan, a vertical scan, and a radial scan is required depending on the medical condition. In order to perform a tandem scan such as a horizontal scan, a vertical scan, and a radial scan with a plurality of light sources, it is necessary to change the angle of the measurement light array on the fundus.

タンデムスキャンで高SN比な画像を確保するには、各計測光は、走査方向に対してより平行な配列をとり、各計測光が作り出す走査方向に対する計測光の幅は、より微小範囲内に収める必要がある。近年より高分解能な画像を求めるために計測光の径を小さくし、高NAの計測光にて撮像することが行われているが、それに伴って、計測光の配列は走査方向とより微小範囲内に収めることが求められる。そのため、光走査部の走査方向と計測光の配列方向との誤差を微小にしなければならないが、光走査部の走査方向と計測光の配列方向との誤差を微小にすることは、光走査部を駆動し、各計測光の位置関係を調整しなければならない。そのため、専門家による調整が必要となる。   In order to secure an image with a high S / N ratio by tandem scanning, each measurement light is arranged more parallel to the scanning direction, and the width of the measurement light with respect to the scanning direction created by each measurement light is within a smaller range. Need to fit. In recent years, in order to obtain a higher-resolution image, the diameter of the measurement light is reduced, and imaging is performed with the measurement light having a high NA. With this, the arrangement of the measurement light is smaller than the scanning direction. It is required to be contained within. For this reason, the error between the scanning direction of the optical scanning unit and the arrangement direction of the measurement light must be minute. However, minimizing the error between the scanning direction of the optical scanning unit and the arrangement direction of the measurement light Must be driven to adjust the positional relationship of each measurement light. Therefore, adjustment by experts is necessary.

特開2010−188114号公報JP 2010-188114 A

ところで、光走査部はOCT装置の移動による振動等でずれることが多い。また、イメージローテータ等の計測光の配列の角度を変更する機構を備えた場合、OCT装置の立ち上がり時にイメージローテータの基準位置を求めるセンサを用いてイメージローテータを所定の位置に導き、その位置を原点として計測光の配列の角度を整えている。但し、イメージローテータを所定の位置に導く際に位置のばらつきが生じる。そのため、走査方向と計測光の配列方向とのずれを微小範囲内に抑え、高SN比な画像を求めるためには、定期メンテナンスや、OCT装置立ち上げ時に専門家による確認、調整が必要になるという問題があった。   By the way, the optical scanning unit often shifts due to vibration caused by movement of the OCT apparatus. In addition, when a mechanism for changing the angle of the measurement light array, such as an image rotator, is provided, the image rotator is guided to a predetermined position using a sensor for obtaining the reference position of the image rotator when the OCT apparatus starts up, and the position is set to the origin. As a result, the array angle of the measuring light is adjusted. However, position variations occur when the image rotator is guided to a predetermined position. For this reason, in order to suppress the deviation between the scanning direction and the arrangement direction of the measurement light within a very small range and obtain an image with a high S / N ratio, it is necessary to perform regular maintenance or confirmation and adjustment by an expert when starting up the OCT apparatus. There was a problem.

そこで、本発明の目的は、計測光の配列に対する走査方向の幅を小さくし、高SN比な断層像を得ることにある。   Accordingly, an object of the present invention is to reduce the width in the scanning direction with respect to the arrangement of measurement light and obtain a tomographic image with a high SN ratio.

本発明係る撮像装置は、複数の計測光を照射した被検査物からの複数の戻り光に基づいて、該被検査物の画像を取得する撮像装置であって、前記複数の計測光を走査する走査手段と、前記被検査物における前記複数の計測光の配列を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記走査手段の走査方向に対する前記配列を調整する配列調整手段と、を有することを特徴とする。   An imaging apparatus according to the present invention is an imaging apparatus that acquires an image of an inspected object based on a plurality of return lights from the inspected object irradiated with a plurality of measuring lights, and scans the plurality of measuring lights. A scanning unit; a detecting unit that detects an array of the plurality of measurement lights in the object to be inspected; an alignment adjusting unit that adjusts the arrangement of the scanning unit in the scanning direction based on a detection result of the detecting unit; It is characterized by having.

本発明によれば、計測光の配列に対する走査方向の幅を小さくし、高SN比な断層像を得ることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to reduce the width in the scanning direction with respect to the array of measurement light and obtain a tomographic image with a high SN ratio.

第1及び第2の実施形態に係る光干渉断層撮像装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical coherence tomography apparatus which concerns on 1st and 2nd embodiment. 光ファイバの配列を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | sequence of an optical fiber. 受光部と各計測光との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of a light-receiving part and each measurement light. ラインセンサLに対する計測光の配列の関係の求め方を説明するための図である。It is a figure for demonstrating how to obtain | require the relationship of the arrangement | sequence of the measurement light with respect to the line sensor L. FIG. ラインセンサLに対する計測光の配列の傾きとの求め方について説明するための図である。It is a figure for demonstrating how to obtain | require with the inclination of the arrangement | sequence of the measurement light with respect to the line sensor L. FIG. 、ラインセンサLの垂直方向(X軸)に対する光走査部6のX軸の傾きと、各計測光間の位置関係との求め方を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining how to obtain the inclination of the X axis of the optical scanning unit 6 with respect to the vertical direction (X axis) of the line sensor L and the positional relationship between each measurement light. ラインセンサLに対する光走査部のY軸の傾きの求め方を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining how to determine the inclination of the Y-axis of the optical scanning unit with respect to the line sensor L. タンデムスキャン時における計測光の配列方向での光走査部の補正方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the correction method of the optical scanning part in the arrangement direction of the measurement light at the time of a tandem scan. 計測光P1、P2及びP3の距離の求め方を説明するための図である。It is a figure for demonstrating how to obtain | require the distance of measurement light P1, P2, and P3. 計測光の配列の求め方を説明するための図である。It is a figure for demonstrating how to obtain | require the arrangement | sequence of measurement light. イメージローテータ2の回転中心位置の求め方について説明するための図である。It is a figure for demonstrating how to obtain | require the rotation center position of the image rotator. 計測光の配列に対する光走査部のXの傾きの求め方を説明するための図である。It is a figure for demonstrating how to obtain | require the inclination of X of the optical scanning part with respect to the arrangement | sequence of measurement light. 第3及び第4の実施形態に係る光干渉断層撮像装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical coherence tomography apparatus concerning 3rd and 4th embodiment. 検出体を示す図である。It is a figure which shows a detection body. 検出体の横の帯と計測光の配列と光走査部の傾きとの求め方について説明するための図である。It is a figure for demonstrating how to obtain | require the horizontal belt | band | zone of a detection body, the arrangement | sequence of measurement light, and the inclination of an optical scanning part. 縦の帯と光走査部のY軸の走査方向との傾きの求め方について説明するための図である。It is a figure for demonstrating how to obtain | require the inclination of a vertical belt | band | zone and the scanning direction of the Y-axis of an optical scanning part.

以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、光干渉断層撮像装置以外にも、SLO等の走査型の撮像装置(内視鏡を含む)であれば何でも良い。また、被検査物は、被検眼以外にも被検体の皮膚等でも良い。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments to which the invention is applied will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition to the optical coherence tomographic imaging apparatus, the present invention may be anything as long as it is a scanning imaging apparatus (including an endoscope) such as SLO. In addition to the subject's eye, the subject may be the subject's skin or the like.

(第1の実施形態)
先ず、本発明の第1の実施形態について説明する。図1(a)は、本発明の実施形態に係る光干渉断層撮像装置(以下、OCT装置と称す)の構成を示す図である。本実施形態に係るOCT装置は、光源1、光分岐部33、サンプルアーム1001、参照アーム1002、分光器1003、制御部23及び表示部24を備える。光分岐部33は、光ファイバ32、34、39及び14を介して、光源1、分光器1003、サンプルアーム1001及び参照アーム1002とそれぞれ接続されている。なお、本実施形態のOCT装置は、光断層撮像装置の適用例となる構成である。
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1A is a diagram illustrating a configuration of an optical coherence tomography apparatus (hereinafter referred to as an OCT apparatus) according to an embodiment of the present invention. The OCT apparatus according to this embodiment includes a light source 1, an optical branching unit 33, a sample arm 1001, a reference arm 1002, a spectrometer 1003, a control unit 23, and a display unit 24. The optical branching unit 33 is connected to the light source 1, the spectroscope 1003, the sample arm 1001, and the reference arm 1002 via optical fibers 32, 34, 39, and 14, respectively. In addition, the OCT apparatus of this embodiment is a structure used as the application example of an optical tomographic imaging apparatus.

光源1は、低コヒーレンス光を発する光源である。ここで、光源1から射出された光(光束)は、光ファイバ32を介して光分岐部33に伝搬される。なお、光分岐部33はファイバカプラ等で構成される。参照アーム1002は、参照光学系として機能し、コリメータレンズ12と参照ミラー13とを具備する。参照アーム1002には、光分岐部33により光ファイバ39側に分岐された光(以下、参照光と称す)が入射され、その光路上に上述した構成が設けられている。参照ミラー13は、駆動部13aによる駆動力を受けて光軸方向に沿って移動する。これにより、眼軸長が異なる被検眼に対しても、参照光の光路長と後述する計測光の光路長とを一致させることができる。本実施形態では、光源1は3つの光源を持つものであり、光分岐部33並びに光ファイバ32、34、39及び14は、3つの光源に対応して、それぞれ3つ設けられている。   The light source 1 is a light source that emits low-coherence light. Here, the light (light flux) emitted from the light source 1 is propagated to the optical branching unit 33 via the optical fiber 32. The optical branching unit 33 is composed of a fiber coupler or the like. The reference arm 1002 functions as a reference optical system and includes a collimator lens 12 and a reference mirror 13. The reference arm 1002 receives light branched to the optical fiber 39 side by the light branching portion 33 (hereinafter referred to as reference light), and the above-described configuration is provided on the optical path. The reference mirror 13 moves along the optical axis direction in response to the driving force from the driving unit 13a. Thereby, the optical path length of the reference light and the optical path length of the measurement light described later can be matched even for the subject's eyes having different ocular axial lengths. In the present embodiment, the light source 1 has three light sources, and the light branching section 33 and the optical fibers 32, 34, 39, and 14 are provided in correspondence with the three light sources, respectively.

サンプルアーム1001は、撮像光学系として機能し、ファイバ接続部35、イメージローテータ2、コリメータレンズ5及び光走査部6を備える。光分岐部33により光ファイバ34側に分岐された光(以下、計測光と称す)は、ファイバ接続部35において、図2(a)に示すように光ファイバ34の各々に対応して35a、35b、35cの配列で入射される。その光路上には、計測光の配列の角度を変更するためのイメージローテータ2が配置される。不図示の駆動装置によりイメージローテータ2が光路上で回転されることにより、計測光が回転され、計測光の配列の角度が変更される。   The sample arm 1001 functions as an imaging optical system, and includes a fiber connection unit 35, an image rotator 2, a collimator lens 5, and an optical scanning unit 6. The light branched to the optical fiber 34 side by the optical branching unit 33 (hereinafter referred to as measurement light) 35a corresponding to each of the optical fibers 34 as shown in FIG. Incident in an arrangement of 35b and 35c. On the optical path, an image rotator 2 for changing the angle of the measurement light array is arranged. When the image rotator 2 is rotated on the optical path by a drive device (not shown), the measurement light is rotated and the angle of the arrangement of the measurement light is changed.

光走査部6には、コリメータレンズ5を介して計測光が入射される。なお、光走査部6は、タンデムに配置されたX方向及びY方向に計測光を走査させるガルバノミラーで構成される。計測光は、サンプルアーム1001の光走査部6からコリメータレンズ7a及び接眼レンズ7bを介して被検眼8の眼底8rに対して走査される。なお、コリメータレンズ7aと接眼レンズ7bとの間の計測光は、平行に照射される。   Measurement light is incident on the optical scanning unit 6 via the collimator lens 5. In addition, the optical scanning part 6 is comprised with the galvanometer mirror which scans a measurement light to the X direction and Y direction arrange | positioned in tandem. The measurement light is scanned from the optical scanning unit 6 of the sample arm 1001 to the fundus 8r of the eye 8 to be examined through the collimator lens 7a and the eyepiece lens 7b. Measurement light between the collimator lens 7a and the eyepiece lens 7b is irradiated in parallel.

分光器1003は、ファイバ接続部15、コリメータレンズ16、分光部17、結像レンズ18及び撮像部19を備える。分光器1003には、光分岐部33から計測光(戻り光)と参照光(反射光)との合波が入射され、その光路上に上述した構成が設けられる。分光部17は、光を回折により分光する機能を果たし、例えば、光の波長に近い寸法の回折格子(グレーティング、プリズム等)が等間隔に複数配置されている。   The spectroscope 1003 includes a fiber connection unit 15, a collimator lens 16, a spectroscopic unit 17, an imaging lens 18, and an imaging unit 19. The spectroscope 1003 receives the combined light of the measurement light (return light) and the reference light (reflected light) from the light branching unit 33, and the above-described configuration is provided on the optical path. The spectroscopic unit 17 functions to split light by diffraction. For example, a plurality of diffraction gratings (gratings, prisms, etc.) having dimensions close to the wavelength of light are arranged at equal intervals.

撮像部19は、ラインセンサ(アレイ状に並んだ撮像素子(CMOS、CCD等))で構成される。撮像部19は、ラインセンサ上に各光源1に対する検出領域19a、19b及び19cを有し、入射した光の信号を別々に検出する。そして撮像部19は、波長毎の強度に対応した信号を生成し、当該信号を制御部23に向けて出力する。   The imaging unit 19 is composed of a line sensor (imaging elements (CMOS, CCD, etc.) arranged in an array). The imaging unit 19 has detection areas 19a, 19b, and 19c for the light sources 1 on the line sensor, and separately detects incident light signals. Then, the imaging unit 19 generates a signal corresponding to the intensity for each wavelength and outputs the signal to the control unit 23.

ここで、眼底8rからの戻り光と参照ミラー13からの反射光との合波光は、位相差を有する。この位相差は、光分岐部33から眼底8rまでの光路長と、光分岐部33から参照ミラー13までの光路長との差に起因して生じる。そして、この位相差が波長により異なるため、検出領域19a〜c上に現れる分光強度分布には干渉縞が生じる。この強度分布(干渉縞)の周期を求めることにより、反射物体の位置に対応した明るさを求めることができる。   Here, the combined light of the return light from the fundus 8r and the reflected light from the reference mirror 13 has a phase difference. This phase difference is caused by the difference between the optical path length from the optical branching portion 33 to the fundus 8r and the optical path length from the optical branching portion 33 to the reference mirror 13. And since this phase difference changes with wavelengths, an interference fringe arises in the spectral intensity distribution which appears on detection region 19a-c. By obtaining the period of this intensity distribution (interference fringes), the brightness corresponding to the position of the reflecting object can be obtained.

制御部23は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備える。CPUがROMからプログラムをRAMにロードして実行することにより、制御部23はOCT装置における各部の動作を制御する。即ち、制御部23は、例えばイメージローテータ2、光走査部6、駆動部13a及び撮像部19等の制御を行う。また制御部23は、CPUがROMに格納されるプログラムを実行することにより、画像生成部231及び表示制御部232の機能を実現する。画像生成部231は、撮像部19により検出された信号を解析又は演算し、被検査物である眼底8rの断層画像を生成する機能である。また、表示制御部232は、画像生成部231により生成された眼底の断層画像を表示部24に表示させる機能である。計測光の走査の仕方は、撮像目的に応じて異なってくるが、例えば、計測光を1次方向に走査させることによりBスキャン像を取得することができる。タンデムスキャンでは、イメージローテータ2で計測光の配列方向を光走査部6で走査する方向と一致させると、高SN比なBスキャン像を得ることができる。なお、イメージローテータ2は、配列調整手段の例となる構成である。   The control unit 23 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. When the CPU loads a program from the ROM to the RAM and executes it, the control unit 23 controls the operation of each unit in the OCT apparatus. That is, the control unit 23 controls, for example, the image rotator 2, the optical scanning unit 6, the driving unit 13a, the imaging unit 19, and the like. Further, the control unit 23 realizes the functions of the image generation unit 231 and the display control unit 232 by the CPU executing a program stored in the ROM. The image generation unit 231 has a function of analyzing or calculating a signal detected by the imaging unit 19 and generating a tomographic image of the fundus oculi 8r that is an inspection object. The display control unit 232 has a function of causing the display unit 24 to display the fundus tomographic image generated by the image generation unit 231. The method of scanning the measurement light varies depending on the purpose of imaging. For example, a B-scan image can be acquired by scanning the measurement light in the primary direction. In the tandem scan, a B-scan image having a high S / N ratio can be obtained when the image rotator 2 matches the arrangement direction of the measurement light with the scanning direction of the optical scanning unit 6. Note that the image rotator 2 is a configuration serving as an example of an arrangement adjusting unit.

コリメータレンズ7aと接眼レンズ7bとの間のミラー9は、計測光路上と計測光路に干渉しない位置とに駆動可能である。眼底8rに対して計測光を走査させるときにはミラー9は計測光路に干渉しない位置に駆動される。受光部10は、計測光を検出するものであり、一次元CCDラインセンサや2次元CCD等で構成される。受光部10は、ミラー9が計測光路上に配置されることにより、計測光を検出することができる。   The mirror 9 between the collimator lens 7a and the eyepiece lens 7b can be driven on the measurement optical path and at a position that does not interfere with the measurement optical path. When scanning the fundus 8r with measurement light, the mirror 9 is driven to a position that does not interfere with the measurement optical path. The light receiving unit 10 detects measurement light and includes a one-dimensional CCD line sensor, a two-dimensional CCD, or the like. The light receiving unit 10 can detect measurement light by arranging the mirror 9 on the measurement optical path.

制御部23は、ミラー9及び受光部10等も制御する。制御部23は、受光部10で検出された信号を受け、計測光の照射位置を演算し、イメージローテータ2と光走査部6と計測光との位置関係を算出する。なお、計測光の配列状態を計測する際には、ミラー9は計測光路上に配置される。光源1から照射された光は、サンプルアーム1001を通り、ミラー9を介して計測光として受光部10に照射される。   The control unit 23 also controls the mirror 9, the light receiving unit 10, and the like. The control unit 23 receives the signal detected by the light receiving unit 10, calculates the irradiation position of the measurement light, and calculates the positional relationship among the image rotator 2, the optical scanning unit 6, and the measurement light. When measuring the arrangement state of measurement light, the mirror 9 is arranged on the measurement optical path. The light emitted from the light source 1 passes through the sample arm 1001 and is irradiated to the light receiving unit 10 as measurement light through the mirror 9.

図3は、受光部10と各計測光との位置関係を示す図である。なお、図3の例では、一次元CCDラインセンサ(以下、単にラインセンサと称す)を受光部10として用いている。図3において、直線部Lはラインセンサであり、直線上に配置されたP1、P2及びP3は計測光である。ここではラインセンサLの長手方向をラインセンサLのY軸とし、その垂直方向をラインセンサLのX軸とする。OCT装置が立ち上がって各機器の初期駆動が終了し、ミラー9が計測光路上にあり、受光部10に計測光が照射されるとき、図3に示すように、設計上はラインセンサLの中心と計測光の配列の中心とが一致しているものとする。   FIG. 3 is a diagram illustrating a positional relationship between the light receiving unit 10 and each measurement light. In the example of FIG. 3, a one-dimensional CCD line sensor (hereinafter simply referred to as a line sensor) is used as the light receiving unit 10. In FIG. 3, the straight line portion L is a line sensor, and P1, P2, and P3 arranged on the straight line are measurement light. Here, the longitudinal direction of the line sensor L is defined as the Y axis of the line sensor L, and the vertical direction thereof is defined as the X axis of the line sensor L. When the OCT apparatus is started up and the initial drive of each device is completed, the mirror 9 is on the measurement optical path, and the light receiving unit 10 is irradiated with the measurement light, the center of the line sensor L is designed as shown in FIG. And the center of the array of measurement light coincide with each other.

光走査部6の位置は、ラインセンサLに対して計測光がある位置となる。例えば、各誤差を含まない設計上において、中央の計測光P2がラインセンサL上のマイナス座標側を照射する場合、光走査部6の位置もマイナス座標側の位置となる。なお、スケールはラインセンサLと同じとする。   The position of the optical scanning unit 6 is a position where measurement light is present with respect to the line sensor L. For example, in a design that does not include each error, when the central measurement light P2 irradiates the negative coordinate side on the line sensor L, the position of the optical scanning unit 6 is also a negative coordinate side position. The scale is the same as that of the line sensor L.

また、イメージローテータ2は通常半回転すると、通過する光は回転するが、説明の便宜上、光の回転量をイメージローテータ2の回転量としている。また、計測光の配列をラインセンサLに対して水平になるようにしたときのイメージローテータ2の角度を0°とし、反時計回りの方向をプラス方向とする。   Further, when the image rotator 2 normally rotates halfway, the light passing therethrough is rotated. For convenience of explanation, the rotation amount of the light is set as the rotation amount of the image rotator 2. Further, the angle of the image rotator 2 when the measurement light array is made horizontal with respect to the line sensor L is 0 °, and the counterclockwise direction is a positive direction.

先ず、制御部23は、ラインセンサLに対する計測光の配列の関係を調べる。ここでは、配列の両端である計測光P1と計測光P3とを結ぶ直線の傾きを計測光の配列の傾きとする。イメージローテータ2の回転により計測光の配列の傾きは変化する。従って、制御部23は、イメージローテータ2が計測光の配列をラインセンサLに対して水平にしようとしている回転中心位置を基準として、計測光P1と計測光P3とを結ぶ直線の傾きを求める。   First, the control unit 23 checks the relationship of the arrangement of measurement light with respect to the line sensor L. Here, the inclination of the straight line connecting the measurement light P1 and the measurement light P3 that are both ends of the array is defined as the inclination of the array of measurement light. The rotation of the image rotator 2 changes the inclination of the measurement light array. Therefore, the control unit 23 obtains the inclination of a straight line connecting the measurement light P1 and the measurement light P3 with reference to the rotation center position where the image rotator 2 is trying to make the measurement light array horizontal to the line sensor L.

図4は、ラインセンサLに対する計測光の配列の関係の求め方を説明するための図である。本実施形態において、制御部23は、イメージローテータ2が計測光の配列をラインセンサLに対して水平にしようとしたときの、計測光の配列の誤差とイメージローテータ2の回転中心位置とを求める。   FIG. 4 is a diagram for explaining how to obtain the relationship of the arrangement of measurement light with respect to the line sensor L. FIG. In the present embodiment, the control unit 23 obtains the measurement light arrangement error and the rotation center position of the image rotator 2 when the image rotator 2 attempts to make the measurement light arrangement horizontal to the line sensor L. .

図4(a)に示すように、制御部23は、設計値上で計測光の配列がラインセンサLに対して水平になるような位置までイメージローテータ2を回転させ、ラインセンサL上から計測光P1と計測光P3との間隔の4分の1だけラインセンサLのX軸方向に光走査部6のX軸をずらす。ここで光走査部6のX軸をずらした量をXSとすると、光走査部6の位置はラインセンサLの座標系において(XS,0)となる。   As shown in FIG. 4A, the control unit 23 rotates the image rotator 2 to a position where the arrangement of measurement light is horizontal with respect to the line sensor L on the design value, and measures from above the line sensor L. The X axis of the optical scanning unit 6 is shifted in the X axis direction of the line sensor L by a quarter of the interval between the light P1 and the measurement light P3. Here, when the amount by which the X axis of the optical scanning unit 6 is displaced is XS, the position of the optical scanning unit 6 is (XS, 0) in the coordinate system of the line sensor L.

ここでのイメージローテータ2の回転量と光走査部6のX軸の移動量とは設計値によって決定すればよい。従って、ファイバ接続部35、光走査部6及びイメージローテータ2各々の取り付け誤差や、イメージローテータ2の回転方向の原点決め時の誤差等を考慮する必要はない。なお、光走査部6のX軸の移動量は、計算上及び説明上、都合のよい位置を選んでいるものであって、イメージローテータ2を回転させたとき、計測光P1及び計測光P3がラインセンサLを通過する位置であればよい。但し、計測光P1と計測光P3との間隔の2分の1近傍の移動量は精度上好ましくない。   The amount of rotation of the image rotator 2 here and the amount of movement of the optical scanning unit 6 along the X axis may be determined by design values. Therefore, it is not necessary to consider the attachment error of each of the fiber connection unit 35, the optical scanning unit 6, and the image rotator 2, the error in determining the origin in the rotation direction of the image rotator 2, and the like. Note that the X-axis movement amount of the optical scanning unit 6 is a convenient position for calculation and explanation, and when the image rotator 2 is rotated, the measurement light P1 and the measurement light P3 are Any position that passes through the line sensor L may be used. However, a movement amount in the vicinity of one half of the interval between the measurement light P1 and the measurement light P3 is not preferable in terms of accuracy.

制御部23は、この状態でイメージローテータ2を回転させ、計測光P1のラインセンサLの通過点を2点求める。ここでは、計測光P1の中心がラインセンサL上を通過する点を、計測光P1が通過する点とする。例えば、計測光の口径が40μm、ラインセンサLの1ピクセルが5μm×5μm、光走査部6の移動最小量が1μmであるような場合、ラインセンサLの1ピクセルより光走査部6の分解能が高い。従って、計測光の光量が最大になる点を、計測光のラインセンサLの通過点として探せばよい。   In this state, the control unit 23 rotates the image rotator 2 and obtains two passing points of the line sensor L for the measurement light P1. Here, a point where the center of the measurement light P1 passes on the line sensor L is a point where the measurement light P1 passes. For example, when the aperture of the measurement light is 40 μm, one pixel of the line sensor L is 5 μm × 5 μm, and the minimum moving amount of the optical scanning unit 6 is 1 μm, the resolution of the optical scanning unit 6 is higher than that of one pixel of the line sensor L. high. Therefore, the point where the light quantity of the measurement light is maximized may be found as the passing point of the line sensor L for the measurement light.

計測光がラインセンサL上を通過するときの計測光の中心位置の求め方の一つとしては、図4(b)に示すように、制御部23は、ラインセンサLが計測光を検出するまでイメージローテータ2を回転させる。ラインセンサLが計測光を検出すると、制御部23は、そこでイメージローテータ2を停止させ、イメージローテータ2の角度を記憶させる。次に制御部23は、光走査部6のX軸をその前後で移動させ、計測光を受光しているピクセルの光量の総和とX軸の各位置とからX軸の重心位置XSCを求める。次に制御部23は、X軸の重心位置XSCに光走査部6のX軸を移動させ、ラインセンサLが受光した各ピクセルの光量の重心位置YCを計測光のY軸の中心位置として求める。以上により、計測光がラインセンサL上を通過するときの計測光の中心位置(XS−XSC,YC)が求められる。制御部23は、このように計測光のラインセンサL上の通過点(XS−XSC,YC)を求めた後、光走査部6のX軸をXSの位置に戻す。以下、計測光がラインセンサLを通過するときの計測光の中心位置の求め方は同様である。   As one method of obtaining the center position of the measurement light when the measurement light passes on the line sensor L, as shown in FIG. 4B, the control unit 23 detects the measurement light by the line sensor L. Rotate the image rotator 2 until When the line sensor L detects the measurement light, the control unit 23 stops the image rotator 2 there and stores the angle of the image rotator 2. Next, the control unit 23 moves the X axis of the optical scanning unit 6 back and forth, and obtains the X-axis center-of-gravity position XSC from the sum of the light amounts of the pixels receiving the measurement light and the X-axis positions. Next, the control unit 23 moves the X-axis of the optical scanning unit 6 to the X-axis centroid position XSC, and obtains the centroid position YC of the light amount of each pixel received by the line sensor L as the Y-axis center position of the measurement light. . As described above, the center position (XS-XSC, YC) of the measurement light when the measurement light passes over the line sensor L is obtained. After obtaining the passing point (XS-XSC, YC) of the measurement light on the line sensor L in this way, the control unit 23 returns the X axis of the optical scanning unit 6 to the XS position. Hereinafter, the method for obtaining the center position of the measurement light when the measurement light passes through the line sensor L is the same.

次に、図4(c)に示すように、制御部23は、計測光P1の中心がラインセンサL上を2回通過した分の、計測光P1の中心がラインセンサL上を通過したときのイメージローテータ2の角度θ1、θ2と、計測光P1がラインセンサL上を通過するときの計測光P1の中心位置(x1,y1)、(x2,y2)とに基づいて、光走査部6のX軸をXS移動させた状態におけるイメージローテータ2の回転中心位置rcsと、イメージローテータ2がラインセンサLに対して計測光の配列を水平にしようとしたときの計測光P1の位置とを求める。なお、(x1,y1)=(XS−XSC,YC)である。同様に、制御部23は、計測光P3の中心がラインセンサL上を2回通過した分の、計測光P3の中心がラインセンサL上を通過するときのイメージローテータ2の角度と、計測光P3がラインセンサL上を通過するときの計測光P3の中心位置とに基づいて、光走査部6のX軸をXS移動させた状態におけるイメージローテータ2の回転中心位置rcsと、イメージローテータ2がラインセンサLに対して計測光の配列を水平にしようとしたときの計測光P3の位置とを求める。 Next, as shown in FIG. 4C, the control unit 23, when the center of the measurement light P1 passes over the line sensor L, the amount of the passage of the center of the measurement light P1 over the line sensor L twice. Based on the angles θ 1 and θ 2 of the image rotator 2 and the center positions (x 1 , y 1 ) and (x 2 , y 2 ) of the measurement light P 1 when the measurement light P 1 passes over the line sensor L. The rotation center position rcs of the image rotator 2 when the X axis of the optical scanning unit 6 is moved by XS, and the measurement light when the image rotator 2 tries to level the measurement light array with respect to the line sensor L. The position of P1 is obtained. Note that (x 1 , y 1 ) = (XS−XSC, YC). Similarly, the control unit 23 determines the angle of the image rotator 2 when the center of the measurement light P3 passes over the line sensor L, the measurement light P3, and the measurement light P3. Based on the center position of the measurement light P3 when P3 passes over the line sensor L, the rotation center position rcs of the image rotator 2 in the state where the X axis of the optical scanning unit 6 is moved by XS, and the image rotator 2 The position of the measurement light P3 when the arrangement of the measurement light is intended to be horizontal with respect to the line sensor L is obtained.

ここで、イメージローテータ2の回転中心位置rcsを用いてラインセンサLに対して計測光の配列を水平にし、且つ、光走査部6のX軸をXS移動させたときの計測光P1及びP3の位置をそれぞれ、P1a(P1ax,P1ay)、P3a(P3ax,P3ay)とする。なお、P1aとP3aとを結ぶ直線の傾きは、イメージローテータ2がラインセンサLに対して計測光の配列を水平にしようとしたときの、ラインセンサLに対する計測光の配列の傾きθlとなる。即ち、イメージローテータ2がラインセンサLに対して計測光の配列を水平にしようとしたときのイメージローテータ2の角度を0度とすると、この傾きは、ラインセンサLに対するイメージローテータ2の傾きと同じことを示す。   Here, using the rotation center position rcs of the image rotator 2, the measurement light is arranged horizontally with respect to the line sensor L, and the measurement light P <b> 1 and P <b> 3 when the X axis of the optical scanning unit 6 is moved XS. The positions are P1a (P1ax, P1ay) and P3a (P3ax, P3ay), respectively. The inclination of the straight line connecting P1a and P3a is the inclination θl of the measurement light array with respect to the line sensor L when the image rotator 2 attempts to level the measurement light array with respect to the line sensor L. That is, if the angle of the image rotator 2 when the image rotator 2 attempts to level the measurement light array with respect to the line sensor L is 0 degree, this inclination is the same as the inclination of the image rotator 2 with respect to the line sensor L. It shows that.

次に、図5を参照しながら、ラインセンサLの垂直方向(X軸)に対する光走査部6のX軸の傾きと、各計測光間の位置関係と、その位置関係を考慮してイメージローテータ2がラインセンサLに対して計測光の配列を水平にしようとしたときの、ラインセンサLに対する計測光の配列の傾きとの求め方について説明する。   Next, referring to FIG. 5, the image rotator is considered in consideration of the inclination of the X axis of the optical scanning unit 6 with respect to the vertical direction (X axis) of the line sensor L, the positional relationship between each measurement light, and the positional relationship. A description will be given of how to obtain the inclination of the measurement light array relative to the line sensor L when No. 2 attempts to level the measurement light array relative to the line sensor L.

先ず、図5(a)に示すように、制御部23は、イメージローテータ2を回転させ、計測光P1及びP3の配列がラインセンサLに対して垂直になるようにする。即ち、制御部23は、90°から上記θlを差し引いた角度だけイメージローテータ2を回転させることにより、計測光P1及びP3の配列がラインセンサLに対して垂直になるようにする。このときのイメージローテータ2の駆動残差角度α(ラインセンサLの垂直方向(X軸)に対して不足したイメージローテータ2の回転角度)は、計測光P1及びP3の配列に対するラインセンサLの垂直方向(X軸)の傾きとなる。   First, as shown in FIG. 5A, the control unit 23 rotates the image rotator 2 so that the arrangement of the measurement lights P1 and P3 is perpendicular to the line sensor L. That is, the control unit 23 rotates the image rotator 2 by an angle obtained by subtracting the above θl from 90 ° so that the arrangement of the measurement lights P1 and P3 is perpendicular to the line sensor L. At this time, the drive residual angle α of the image rotator 2 (the rotation angle of the image rotator 2 which is insufficient with respect to the vertical direction (X axis) of the line sensor L) is perpendicular to the arrangement of the measurement lights P1 and P3. It becomes the inclination of the direction (X axis).

図5(b)に示すように、制御部23は、計測光P1とP3との間上にラインセンサLがない位置まで光走査部6のX軸を移動させる。ここで制御部23は、ラインセンサLの方向に光走査部6のX軸を移動させる。そして制御部23は、計測光P3の中心及び計測光P1の中心がラインセンサLを通過したときのラインセンサL上の位置P3by及びP1byと、そのときの光走査部6のX軸の位置P3bx及びP1bxとから、ラインセンサLの垂直方向(X軸)に対する光走査部6のX軸の傾きθxを求める。なお、イメージローテータ2の駆動残差角度αは微小であるため、θxは次の式によって求められる。
sin(θx)=((P1by−P3by)÷(P1bx−P3bx))−sinα
As shown in FIG. 5B, the control unit 23 moves the X axis of the optical scanning unit 6 to a position where there is no line sensor L between the measurement lights P1 and P3. Here, the control unit 23 moves the X axis of the optical scanning unit 6 in the direction of the line sensor L. The control unit 23 then positions P3by and P1by on the line sensor L when the center of the measurement light P3 and the center of the measurement light P1 pass the line sensor L, and the X-axis position P3bx of the optical scanning unit 6 at that time. And the inclination θx of the X axis of the optical scanning unit 6 with respect to the vertical direction (X axis) of the line sensor L is obtained from P1bx. Since the drive residual angle α of the image rotator 2 is very small, θx can be obtained by the following equation.
sin (θx) = ((P1by−P3by) ÷ (P1bx−P3bx)) − sinα

制御部23は、光走査部6をX軸側にスキャンして、計測光の中心がラインセンサL上を通る位置を求める際、光走査部6のX軸の各位置で受光したピクセルの総和の受光量を記憶する。次に制御部23は、当該総和の受光量に対する重心位置を求め、これを光走査部6のX軸側における計測光の中心位置とする。なお、当該中心位置はラインセンサL上であるのでラインセンサLのX軸の位置は0である。また、この位置でラインセンサLが受光した各ピクセルの光量の重心位置を計測光のY軸の中心位置とすればよい。   When the control unit 23 scans the optical scanning unit 6 to the X-axis side and obtains the position where the center of the measurement light passes on the line sensor L, the total sum of pixels received at each X-axis position of the optical scanning unit 6 is obtained. The amount of received light is stored. Next, the control unit 23 obtains the position of the center of gravity with respect to the total received light amount, and sets this as the center position of the measurement light on the X-axis side of the optical scanning unit 6. Since the center position is on the line sensor L, the position of the X axis of the line sensor L is zero. Further, the center of gravity of the light quantity of each pixel received by the line sensor L at this position may be set as the center position of the measurement light on the Y axis.

計測光P1、P2及びP3の間の位置関係は、計測光P1の中心、計測光P2の中心及び計測光P3の中心がラインセンサLを通過したときのラインセンサLの座標上の位置P1b(0,P1by)、P2b(0,P2by)及びP3b(0,P3by)と、そのときの光走査部6のX軸の位置P1bx、P2bx及びP3bxと、ラインセンサLに対する光走査部6のX軸の傾きθxとにより求まる。ところで、イメージローテータ2の駆動残差角度αは微小である。従って、図5(c)に示すように、光走査部6のX軸及びY軸を位置0としてイメージローテータ2が駆動残差角度α分駆動されたと仮定したとき(このときのイメージローテータ2の回転角度は90°−θl)の計測光P1、P2及びP3の各位置P1B、P2B及びP3Bは、次の式によって求められる。
P1B=P1b+(−P1bx×cosθx,P1bx×(sinα+sinθx))
P2B=P2b+(−P2bx×cosθx,P2bx×(sinα+sinθx))
P3B=P3b+(−P3bx×cosθx,P3bx×(sinα+sinθx))
The positional relationship among the measurement lights P1, P2, and P3 is such that the center of the measurement light P1, the center of the measurement light P2, and the center of the measurement light P3 pass through the line sensor L on the coordinate P1b ( 0, P1by), P2b (0, P2by) and P3b (0, P3by), the X-axis positions P1bx, P2bx and P3bx of the optical scanning unit 6 at that time, and the X-axis of the optical scanning unit 6 with respect to the line sensor L And the inclination θx of Incidentally, the drive residual angle α of the image rotator 2 is very small. Accordingly, as shown in FIG. 5C, when it is assumed that the image rotator 2 is driven by the drive residual angle α with the X axis and the Y axis of the optical scanning unit 6 as the position 0 (the image rotator 2 at this time). The positions P1B, P2B, and P3B of the measurement light beams P1, P2, and P3 having a rotation angle of 90 ° −θ1) are obtained by the following equations.
P1B = P1b + (− P1bx × cos θx, P1bx × (sin α + sin θx))
P2B = P2b + (− P2bx × cos θx, P2bx × (sin α + sin θx))
P3B = P3b + (− P3bx × cos θx, P3bx × (sin α + sin θx))

図5(d)は、イメージローテータ2の回転角度が0°であり、光走査部6のX軸及びY軸が0位置にあるときのラインセンサLと計測光との位置関係と、そのときの計測光の配列の傾きとの求め方を示している。ここでのイメージローテータ2の回転中心位置は、光走査部6のX軸及びY軸の0位置としている。また、上述したように光走査部6のX軸を、ラインセンサLのX軸方向にXS移動させたときの回転中心位置はrcsである。従って、光走査部6のX軸及びY軸が0位置にあるときのイメージローテータ2の回転中心位置RCは、次の式によって求められる。
RC=rcs−(XS×cosθx,XS×sinθx)
FIG. 5D shows the positional relationship between the line sensor L and the measurement light when the rotation angle of the image rotator 2 is 0 ° and the X axis and Y axis of the optical scanning unit 6 are at the 0 position, and at that time. It shows how to obtain the inclination of the array of measurement light. The rotation center position of the image rotator 2 here is the 0 position of the X axis and the Y axis of the optical scanning unit 6. As described above, the rotation center position when the X axis of the optical scanning unit 6 is moved XS in the X axis direction of the line sensor L is rcs. Therefore, the rotation center position RC of the image rotator 2 when the X axis and the Y axis of the optical scanning unit 6 are at the 0 position is obtained by the following equation.
RC = rcs− (XS × cos θx, XS × sin θx)

次に制御部23は、イメージローテータ2の角度を0°に戻す。即ち、制御部23は図5(c)に示す位置からイメージローテータ2をθl−90°回転させる。そのときの計測光P1、P2及びP3の位置P1A、P2A及びP3Aは、次の式によって求められる。   Next, the control unit 23 returns the angle of the image rotator 2 to 0 °. That is, the control unit 23 rotates the image rotator 2 from the position shown in FIG. The positions P1A, P2A, and P3A of the measurement beams P1, P2, and P3 at that time are obtained by the following equation.

Figure 2013031634
Figure 2013031634

ここで、制御部23は、位置P1A、P2A及びP3Aの近傍を通る直線を最小自乗法等で求める。そのラインセンサLのY軸に対する傾きは、イメージローテータ2を回転させることによってラインセンサLに対して計測光の配列を水平にしようとしたときの、ラインセンサLに対する計測光全体の配列の傾きθLとして求められる。   Here, the control part 23 calculates | requires the straight line which passes through the vicinity of the position P1A, P2A, and P3A by the least squares method. The inclination of the line sensor L with respect to the Y axis is the inclination θL of the entire array of measurement light with respect to the line sensor L when the image sensor 2 is rotated to make the array of measurement light horizontal to the line sensor L. As required.

図6は、ラインセンサLの垂直方向(X軸)に対する光走査部6のX軸の傾きと、各計測光間の位置関係との求め方を説明するための図であり、図5とは異なる方法を示している。   FIG. 6 is a diagram for explaining how to determine the inclination of the X axis of the optical scanning unit 6 with respect to the vertical direction (X axis) of the line sensor L and the positional relationship between each measurement light. Shows different ways.

図6(a)に示すように、制御部23は、ラインセンサLに対して計測光の配列を水平にしようとしたときの位置にイメージローテータ2を回転させる。そして制御部23は、ラインセンサLから計測光P1と計測光P3との間隔の4分の1、即ちXSだけX軸方向へずらした位置に光走査部6のX軸を移動させる。このときイメージローテータ2を回転、光走査部6を駆動させるときには設計値により駆動量を決めればよい。ファイバ接続部35、光走査部6及びイメージローテータ2各々の取り付け誤差、イメージローテータ2の回転方向の原点決め時の誤差を考慮する必要はない。即ち、このときの計測光P1の位置及び計測光P3の位置は、上述した処理で求めたP1a、P3aとなる。   As illustrated in FIG. 6A, the control unit 23 rotates the image rotator 2 to a position when the measurement light array is to be leveled with respect to the line sensor L. Then, the control unit 23 moves the X axis of the optical scanning unit 6 to a position shifted from the line sensor L to one quarter of the interval between the measurement light P1 and the measurement light P3, that is, XS in the X axis direction. At this time, when the image rotator 2 is rotated and the optical scanning unit 6 is driven, the driving amount may be determined based on the design value. It is not necessary to consider the attachment error of each of the fiber connection unit 35, the optical scanning unit 6 and the image rotator 2 and the error in determining the origin in the rotation direction of the image rotator 2. That is, the position of the measurement light P1 and the position of the measurement light P3 at this time are P1a and P3a obtained by the above-described processing.

制御部23は、ラインセンサLの方向に光走査部6のX軸を移動させる。位置P1aと、計測光P1の中心がラインセンサLを通過したときの位置P1c(0,p1cy)とを結ぶ直線の傾きが、ラインセンサLの垂直方向(X軸)に対する光走査部6のX軸の傾きにとして求められる。そのほか、ラインセンサLの垂直方向(X軸)に対する光走査部6のX軸の傾きは、位置P3aと、計測光P3の中心がラインセンサLを通過したときの位置P3cとを結ぶ直線の傾きを求めることによって得てもよい。また、この位置P3aと位置P3cとを結ぶ直線の傾きと、上述した位置P1aと位置P1cとを結ぶ直線の傾きとの平均を求めることによって得てもよい。なお、図6(a)において、このラインセンサLの垂直方向(X軸)に対する光走査部6のX軸の傾きの角度は、図5(b)と同様にθxで表記してある。   The control unit 23 moves the X axis of the optical scanning unit 6 in the direction of the line sensor L. The slope of the straight line connecting the position P1a and the position P1c (0, p1cy) when the center of the measurement light P1 passes the line sensor L is X of the optical scanning unit 6 with respect to the vertical direction (X axis) of the line sensor L. Calculated as the tilt of the axis. In addition, the inclination of the X-axis of the optical scanning unit 6 with respect to the vertical direction (X-axis) of the line sensor L is an inclination of a straight line connecting the position P3a and the position P3c when the center of the measurement light P3 passes through the line sensor L. May be obtained by obtaining. Alternatively, it may be obtained by obtaining the average of the slope of the straight line connecting the position P3a and the position P3c and the slope of the straight line connecting the position P1a and the position P1c described above. In FIG. 6A, the angle of inclination of the X-axis of the optical scanning unit 6 with respect to the vertical direction (X-axis) of the line sensor L is represented by θx as in FIG.

計測光P1、P2及びP3の位置関係は、図6(b)に示すように、計測光P1、P2及びP3の中心がラインセンサLを通過したときのラインセンサL上の位置P1c(0,P1cy)、P2c(0,P2cy)及びP3c(0,P3cy)と、そのときの光走査部6のX軸の位置P1cx、P2cx及びP3cxとによって求められる。光走査部6のX軸の位置0としたときの計測光P1、P2及びP3の各位置P1A、P2A及びP3Aは、次の式によって求められる。
P1A=P1c−(P1cx×cosθx,P1cx×sinθx)
P2A=P2c−(P2cx×cosθx,P2cx×sinθx)
P3A=P3c−(P3cx×cosθx,P3cx×sinθx)
As shown in FIG. 6B, the positional relationship between the measurement lights P1, P2, and P3 is a position P1c (0, 0) on the line sensor L when the centers of the measurement lights P1, P2, and P3 pass through the line sensor L. P1cy), P2c (0, P2cy), and P3c (0, P3cy) and the X-axis positions P1cx, P2cx, and P3cx of the optical scanning unit 6 at that time. The positions P1A, P2A, and P3A of the measurement lights P1, P2, and P3 when the optical scanning unit 6 is set to the position 0 on the X axis are obtained by the following equations.
P1A = P1c− (P1cx × cos θx, P1cx × sin θx)
P2A = P2c− (P2cx × cos θx, P2cx × sin θx)
P3A = P3c− (P3cx × cos θx, P3cx × sin θx)

図6(c)に示すように、制御部23は、各位置P1A、P2A及びP3Aを通る直線を最小自乗法等で求める。その直線のラインセンサLのY軸に対する傾きが、ラインセンサLに対して計測光の配列を水平にしようとしたときのラインセンサLに対する計測光の配列全体の傾きθLとして求められる。   As shown in FIG. 6C, the control unit 23 obtains straight lines passing through the positions P1A, P2A, and P3A by the method of least squares or the like. The inclination of the straight line sensor L with respect to the Y-axis is obtained as the inclination θL of the entire measurement light array with respect to the line sensor L when the measurement light array is made to be horizontal with respect to the line sensor L.

次に制御部23は、ラインセンサLに対する光走査部6のY軸の傾きを求める。図7は、ラインセンサLに対する光走査部6のY軸の傾きの求め方を説明するための図である。制御部23は、光走査部6のX軸を0位置にして計測光P2がラインセンサLの上部の近傍になる位置に光走査部6のY軸を移動させる。そして制御部23は、光走査部6のX軸を移動させ、計測光P2の中心がラインセンサLを通過する点を模索する。制御部23は、計測光P2の中心がラインセンサLを通過したときの光走査部6のX軸の位置P2ulxとそのときのラインセンサL上の計測光の位置P2ulyとから、光走査部6のX軸が0位置にあったときの計測光P2の位置Pu1を求める。ここでPu1は次の式によって求められる。なお、θxは、ラインセンサLに対する光走査部6のX軸のずれである。
Pu1=(−P2ulx×cosθx,P2uly×sinθx)
Next, the control unit 23 obtains the inclination of the Y axis of the optical scanning unit 6 with respect to the line sensor L. FIG. 7 is a diagram for explaining how to determine the inclination of the Y axis of the optical scanning unit 6 with respect to the line sensor L. FIG. The control unit 23 moves the Y axis of the optical scanning unit 6 to a position where the X axis of the optical scanning unit 6 is set to the 0 position and the measurement light P2 is near the upper portion of the line sensor L. Then, the control unit 23 moves the X axis of the optical scanning unit 6 and searches for a point where the center of the measurement light P2 passes through the line sensor L. From the X-axis position P2ulx of the optical scanning unit 6 when the center of the measurement light P2 passes the line sensor L and the measurement light position P2uly on the line sensor L at that time, the control unit 23 The position Pu1 of the measurement light P2 when the X-axis is at the 0 position is obtained. Here, Pu1 is obtained by the following equation. Θx is a deviation of the X axis of the optical scanning unit 6 with respect to the line sensor L.
Pu1 = (− P2ulx × cos θx, P2uly × sin θx)

次に制御部23は、光走査部6のX軸を0位置にして計測光P2がラインセンサLの下部の近傍になる位置に光走査部6のY軸を移動させる。そして制御部23は、光走査部6のX軸を移動させ、計測光P2の中心がラインセンサLを通過する点を模索する。制御部23は、計測光P2の中心がラインセンサLを通過したときの光走査部6のX軸の位置P2dlxとそのときのラインセンサL上の計測光の位置P2dlyとから、光走査部6のX軸が0位置にあったときの計測光P2の位置Pd1を求める。ここでPd1は次の式によって求められる。なお、θxは、ラインセンサLに対する光走査部6のX軸のずれである。
P2d=(−P2dlx×cosθx,P2dly×sinθx)
位置Pu1と位置Pd1とを結ぶ直線の傾きは、ラインセンサLに対する光走査部6のY軸の傾き角度θyとして求まる。
Next, the control unit 23 sets the X axis of the optical scanning unit 6 to the 0 position, and moves the Y axis of the optical scanning unit 6 to a position where the measurement light P2 is near the lower part of the line sensor L. Then, the control unit 23 moves the X axis of the optical scanning unit 6 and searches for a point where the center of the measurement light P2 passes through the line sensor L. From the X-axis position P2dlx of the optical scanning unit 6 when the center of the measurement light P2 passes the line sensor L and the measurement light position P2dly on the line sensor L at that time, the control unit 23 The position Pd1 of the measurement light P2 when the X-axis is at the 0 position is obtained. Here, Pd1 is obtained by the following equation. Θx is a deviation of the X axis of the optical scanning unit 6 with respect to the line sensor L.
P2d = (− P2dlx × cos θx, P2dly × sin θx)
The inclination of the straight line connecting the position Pu1 and the position Pd1 is obtained as the inclination angle θy of the Y axis of the optical scanning unit 6 with respect to the line sensor L.

なお、光走査部6のX軸とY軸との垂直度は誤差が微小であり、このX軸に対する垂直度がずれることが構造的にないのであれば、θx=θyとして本計測を省いてもよい。   If the perpendicularity between the X axis and the Y axis of the optical scanning unit 6 has a very small error, and there is no structural shift in the perpendicularity to the X axis, this measurement is omitted with θx = θy. Also good.

本実施形態では、受光部10を一次元CCDラインセンサLで構成しているが、2次元CCDで構成してもよく、2次元CCDに基準軸を設けて光走査部6を移動させ、各軸の角度誤差を計測し、各軸の補正量を求めてもよい。2次元CCDを用いた場合、イメージローテータ2等の計測光の配列の変更機構を駆動しなくとも、計測光の配列の傾きに対する光走査部6の軸の傾きを求めることができる。2次元CCDを用いて各計測光の中心位置を求めるには、計測光を受光したCCDの各ピクセルの光量の重心位置を求めればよい。   In the present embodiment, the light receiving unit 10 is configured by a one-dimensional CCD line sensor L. However, it may be configured by a two-dimensional CCD, and the optical scanning unit 6 is moved by providing a reference axis in the two-dimensional CCD. The angle error of the axis may be measured to obtain the correction amount for each axis. When a two-dimensional CCD is used, the inclination of the axis of the optical scanning unit 6 with respect to the inclination of the measurement light array can be obtained without driving the measurement light array changing mechanism such as the image rotator 2. In order to obtain the center position of each measurement light using a two-dimensional CCD, the center of gravity of the light quantity of each pixel of the CCD that has received the measurement light may be obtained.

以上のように、本実施形態においては、計測光を受光する受光部10の位置を基準として、イメージローテータ2の回転中心位置のずれと、イメージローテータ2の位置に対する計測光の位置と、その位置から求まる計測光の配列の角度と、光走査部6の各軸の角度との位置関係を求めることが可能となる。求まった角度及び位置が設計値と異なる場合には、イメージローテータ2により計測光の配列の角度を補正することができる。またそれとともに、光走査部6によりイメージローテータ2の回転中心位置と計測光の配列の中心位置とを補正することができ、計測光を設計値の位置に近づけることが可能になる。   As described above, in the present embodiment, with reference to the position of the light receiving unit 10 that receives the measurement light, the displacement of the rotation center position of the image rotator 2, the position of the measurement light with respect to the position of the image rotator 2, and the position It is possible to obtain the positional relationship between the angle of the measurement light array obtained from the above and the angle of each axis of the optical scanning unit 6. When the obtained angle and position are different from the design values, the image rotator 2 can correct the angle of the measurement light array. At the same time, the optical scanning unit 6 can correct the rotation center position of the image rotator 2 and the center position of the measurement light array, and the measurement light can be brought close to the design value position.

なお、上記計測位置は受光部10の座標を基準としている。ミラー9が計測光路上になく、計測光が接眼レンズ7b上に照射される位置と、ミラー9が計測光路上にあり、受光部10に計測光が照射される位置とに対する関係を定義し、受光部10の座標系を接眼レンズ7bの座標系と合わせる。これにより、上記計測位置を眼底8r上の座標上の位置に補正することができる。   The measurement position is based on the coordinates of the light receiving unit 10. Define the relationship between the position where the mirror 9 is not on the measurement optical path and the measurement light is irradiated on the eyepiece 7b and the position where the mirror 9 is on the measurement optical path and the light receiving unit 10 is irradiated with the measurement light, The coordinate system of the light receiving unit 10 is matched with the coordinate system of the eyepiece 7b. Thereby, the measurement position can be corrected to a coordinate position on the fundus 8r.

図8は、タンデムスキャン時における計測光の配列方向での光走査部6の補正方法を説明するための図である。タンデムスキャン時において、光走査部6を計測光の配列方向に走査させることにより、走査方向に対する計測光の幅を小さくすることが必要である。例えば図8(a)に示すように、制御部23は、垂直にタンデムスキャンを行おうとすると、イメージローテータ2を−θL移動させる。ここで、イメージローテータ2の駆動分解能により−θLに対して駆動残差角度θdが生じた場合、計測光の配列自体がラインセンサLに対してθd傾いていることになる。なお、駆動残差角度θdが生じた状態とは、イメージローテータ2を−θLだけ移動させようとしたが、実際には−θL−θdだけしか移動しなかった状態である。従って、光走査部6がこのθdに水平になるように計測光をスキャンすると、よりSN比のよいタンデムスキャンを行うことができる。即ち、θy−θdは、計測光の配列方向に対する光走査部6のY軸の角度であり、θx−θdは、計測光の配列方向の垂直方向に対する光走査部6のX軸の角度である。従って、図8(a)に示すように、計測光の進行方向がY軸のプラス側である場合、配列方向θdの角度に合わせて計測光を距離l進めるためには、光走査部6のX軸及びY軸における距離に対して下記補正係数をかけた値だけ光走査部6を駆動させればよい。計測光の進行方向がY軸のマイナス側である場合、光走査部6を駆動させる値はマイナスの値をとる。また、このときX軸の補正係数は、θy−θdがマイナスの値になった場合、下記X軸の補正係数に−1をかけた値がX軸の補正係数となる。   FIG. 8 is a diagram for explaining a correction method of the optical scanning unit 6 in the arrangement direction of measurement light at the time of tandem scanning. In the tandem scan, it is necessary to reduce the width of the measurement light with respect to the scanning direction by causing the optical scanning unit 6 to scan in the arrangement direction of the measurement light. For example, as illustrated in FIG. 8A, the control unit 23 moves the image rotator 2 by −θL when attempting to perform a tandem scan vertically. Here, when the drive residual angle θd is generated with respect to −θL due to the drive resolution of the image rotator 2, the measurement light array itself is inclined by θd with respect to the line sensor L. The state in which the drive residual angle θd is generated is a state in which the image rotator 2 is moved only by −θL, but is actually moved only by −θL−θd. Therefore, when the optical scanning unit 6 scans the measurement light so as to be horizontal to θd, a tandem scan with a better SN ratio can be performed. That is, θy−θd is an angle of the Y axis of the optical scanning unit 6 with respect to the arrangement direction of the measurement light, and θx−θd is an angle of the X axis of the optical scanning unit 6 with respect to the vertical direction of the arrangement direction of the measurement light. . Therefore, as shown in FIG. 8A, when the traveling direction of the measuring light is on the positive side of the Y axis, the measuring light of the optical scanning unit 6 can be advanced by a distance l according to the angle of the arrangement direction θd. What is necessary is just to drive the optical scanning part 6 only by the value which multiplied the following correction coefficient with respect to the distance in a X-axis and a Y-axis. When the traveling direction of the measurement light is on the negative side of the Y axis, the value for driving the optical scanning unit 6 takes a negative value. At this time, when θy−θd is a negative value, the X-axis correction coefficient is obtained by multiplying the X-axis correction coefficient by −1.

Figure 2013031634
Figure 2013031634

光走査部6の各軸の走査量を補正すると、光走査部6の走査方向に対する各計測光の幅を小さくすることが可能となる。このθdは、ラインセンサLに対する計測光の配列の傾きである。従って、例えば図8(b)に示すように、ラインセンサLに対して角度θT傾けた角度でタンデムスキャンを行いたい場合、制御部23は、イメージローテータ2をθT−θL移動させる。そのときの駆動残差角度をθDとし、θdをラインセンサLに対する計測光の傾きとすると、次の式のように表され、計測光を1進めるための光走査部6の軸の補正量は、上記補正式を適応することが可能になる。
θd=θT−θL−θD
When the scanning amount of each axis of the optical scanning unit 6 is corrected, the width of each measurement light in the scanning direction of the optical scanning unit 6 can be reduced. This θd is the inclination of the array of measurement light with respect to the line sensor L. Therefore, for example, as shown in FIG. 8B, when it is desired to perform a tandem scan with an angle θT inclined with respect to the line sensor L, the control unit 23 moves the image rotator 2 by θT−θL. If the drive residual angle at that time is θD, and θd is the inclination of the measurement light with respect to the line sensor L, it is expressed as the following equation, and the correction amount of the axis of the optical scanning unit 6 for advancing the measurement light by 1 is Thus, it becomes possible to apply the above correction formula.
θd = θT−θL−θD

なお、上記補正式は、θTが±45°内にない場合、ラインセンサLに対して垂直方向を基準としてθdを計算し、上記補正式のX軸とY軸とを入れ替えて補正係数を求めればよい。図8(c)に示すように、計測光の進行方向がX軸のプラス側である場合、配列方向θdの角度に合わせ、計測光を距離l進めるためには、光走査部6へX軸とY軸との駆動軸に距離に対して下記補正係数をかけた値を駆動すればよい。進行方向がX軸のマイナス側であれば、距離はマイナス側の値をとる。また、このときX軸の補正係数は、θx−θdがプラスの値になった場合、下記Y軸の補正係数に−1をかけた値がY軸の補正係数となる。   In the above correction equation, when θT is not within ± 45 °, θd is calculated with reference to the vertical direction with respect to the line sensor L, and the correction coefficient can be obtained by exchanging the X axis and the Y axis of the correction equation. That's fine. As shown in FIG. 8C, in the case where the traveling direction of the measurement light is on the positive side of the X axis, in order to advance the measurement light by the distance l in accordance with the angle of the arrangement direction θd, the optical scanning unit 6 is moved to the X axis. It is only necessary to drive a value obtained by multiplying the driving axis between the Y axis and the Y axis by the following correction coefficient. If the traveling direction is the negative side of the X axis, the distance takes a negative value. At this time, when θx−θd becomes a positive value, the X-axis correction coefficient is obtained by multiplying the following Y-axis correction coefficient by −1 to be the Y-axis correction coefficient.

Figure 2013031634
Figure 2013031634

本実施形態では、ラインセンサLをY軸の基準として、計測光の配列と、光走査部6の各軸の傾きの誤差角度とを計測し、各駆動物の補正量を求めている。但し、光走査部6のX軸、Y軸又はイメージローテータ2の基準位置に対する計測光の配列の角度のどれかを基準として、当該基準に対する角度の誤差を計測し、各駆動部の補正量を求めてもよい。   In this embodiment, the line sensor L is used as a reference for the Y axis, the measurement light array and the error angle of the inclination of each axis of the optical scanning unit 6 are measured, and the correction amount of each driven object is obtained. However, the error of the angle with respect to the reference is measured on the basis of any of the angles of the measurement light array with respect to the reference position of the X-axis, Y-axis of the optical scanning unit 6 or the image rotator 2, and the correction amount of each drive unit is determined. You may ask for it.

以上のように、受光部10が計測光を検出したときの計測光の位置及び光量と、イメージローテータ2の位置と、光走査部6との位置とに基づいて、計測光の位置と、計測光の配列の角度と、光走査部6の走査角度との位置関係が求められる。   As described above, the position of the measurement light and the measurement based on the position and light amount of the measurement light when the light receiving unit 10 detects the measurement light, the position of the image rotator 2, and the position of the optical scanning unit 6. The positional relationship between the angle of the light array and the scanning angle of the optical scanning unit 6 is obtained.

上記位置関係から、計測光の配列に走査部6の走査方向を合わせることが可能になるため、組立時の調整に厳密な調整を行う必要がなく、計時変化や衝撃によるずれが発生しても、計測光の配列に対する光走査部の走査方向を補正することができる。従って、各計測光が作り出す走査方向に対する計測光の幅を小さくすることが可能となる。また、各計測光の位置関係を計測することができることにより、各計測光の設計値からずれているかがわかるので、ずれ分画像をずらすことで各光源が測定物の同じ測定箇所のデータ列を加算平均することが可能になる。これにより、タンデムスキャンでは高SN比の光断層画像を得ることが可能になる。   From the above positional relationship, the scanning direction of the scanning unit 6 can be adjusted to the arrangement of the measurement light, so that it is not necessary to make a precise adjustment at the time of assembly, and even if a deviation due to a change in time or an impact occurs. The scanning direction of the optical scanning unit with respect to the array of measurement light can be corrected. Therefore, the width of the measurement light with respect to the scanning direction created by each measurement light can be reduced. In addition, since the positional relationship of each measurement light can be measured, it can be seen whether it is deviated from the design value of each measurement light, so by shifting the image for the deviation, each light source can change the data string of the same measurement location of the measurement object. It becomes possible to perform averaging. Thereby, an optical tomographic image with a high S / N ratio can be obtained in the tandem scan.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図1(b)は、本発明の第2の実施形態に係るOCT装置の構成を示す図である。ここでは、本実施形態に係るOCT装置として、フーリエドメイン方式の光干渉断層法を用いた撮像装置を例に挙げるものとする。第1の実施形態との違いは、ファイバ接続部35と光走査部6との間に計測光の角度を変更させるイメージローテータ2が存在しないことである。臨床現場においては、目に対して水平方向の断層像をとる場合が多いので、ここでは、ファイバ接続部35の計測光の配列は、水平で光ファイバ34の各光源に対して図2(a)に示す配列(35a、35b、35c)で固定されている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG.1 (b) is a figure which shows the structure of the OCT apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. Here, as an OCT apparatus according to this embodiment, an imaging apparatus using a Fourier domain optical coherence tomography is taken as an example. The difference from the first embodiment is that there is no image rotator 2 that changes the angle of the measurement light between the fiber connection unit 35 and the optical scanning unit 6. In a clinical site, a tomographic image in the horizontal direction is often taken with respect to the eye. Therefore, here, the arrangement of the measurement light of the fiber connection portion 35 is horizontal and the light source of the optical fiber 34 is shown in FIG. It is fixed with the arrangement | sequence (35a, 35b, 35c) shown to).

本実施形態においては、計測光の配列状態を計測するため、ミラー9を計測光路上に配置する。光源1から照射された光はサンプルアーム1001を通り、ミラー9を介して計測光として受光部10に照射される。図11は、受光部10と各計測光の位置を示す図である。本実施形態では、受光部10を一次元ラインセンサで構成した例について説明する。図11において、直線部Lはラインセンサであり、P1、P2及びP3は計測光である。ここでは、ラインセンサLをラインセンサ座標のY基準軸として取り扱う。装置が立ち上がり、各機器の初期駆動が終了し、ミラー9が計測光路上にあり、受光部10に計測光が照射されるとき、図11に示すように、設計上はラインセンサLの中心と計測光の配列の中心とが一致しているものとする。   In the present embodiment, the mirror 9 is arranged on the measurement optical path in order to measure the arrangement state of the measurement light. The light emitted from the light source 1 passes through the sample arm 1001 and is irradiated to the light receiving unit 10 as measurement light through the mirror 9. FIG. 11 is a diagram illustrating the positions of the light receiving unit 10 and each measurement light. This embodiment demonstrates the example which comprised the light-receiving part 10 with the one-dimensional line sensor. In FIG. 11, a straight line portion L is a line sensor, and P1, P2, and P3 are measurement lights. Here, the line sensor L is handled as the Y reference axis of the line sensor coordinates. When the apparatus starts up, the initial drive of each device is finished, the mirror 9 is on the measurement optical path, and the light receiving unit 10 is irradiated with the measurement light, as shown in FIG. It is assumed that the center of the measurement light array coincides.

光走査部6の位置は、ラインセンサLに対して計測光がある位置、即ち、各誤差を含まない設計上での計測光がラインセンサL上のマイナス座標側を照射するときの光走査部6の位置はマイナス位置である。なお、スケールはラインセンサLと同じとする。   The position of the optical scanning unit 6 is the position where the measurement light is present with respect to the line sensor L, that is, the optical scanning unit when the design measurement light not including each error irradiates the negative coordinate side on the line sensor L. The position 6 is a minus position. The scale is the same as that of the line sensor L.

本実施形態では、計測光の配列を変更することができない。従って、計測光P1、P2及びP3の配列と光走査部6のX軸の傾き角度θxとを求め、計測光の配列の傾きに光走査部6を補正することにより、計測光の配列の傾きに光走査部6の走査方向を合わせるようにする。   In this embodiment, the arrangement of the measurement light cannot be changed. Accordingly, the alignment of the measurement light P1, P2, and P3 and the inclination angle θx of the X-axis of the optical scanning unit 6 are obtained, and the optical scanning unit 6 is corrected to the inclination of the measurement light array, thereby correcting the inclination of the measurement light array. The scanning direction of the optical scanning unit 6 is adjusted to the same.

図12は、計測光の配列に対する光走査部のXの傾きの求め方を説明するための図である。制御部23は、光走査部6のX軸を駆動し、計測光P1、P2及びP3間上にラインセンサLがない位置まで移動させる。図12(a)に示すように、制御部23は、ラインセンサL方向に光走査部6のX軸を駆動させる。そして制御部23は、計測光P1、P2及びP3の中心がラインセンサLを通過したときのラインセンサ上の位置P1b、P2b及びP3bと、そのときの光走査部6のX軸の位置P1bx、P2bx及びP3bxとを求める。   FIG. 12 is a diagram for explaining how to determine the inclination of X of the optical scanning unit with respect to the array of measurement light. The control unit 23 drives the X axis of the optical scanning unit 6 to move it to a position where the line sensor L is not present between the measurement lights P1, P2, and P3. As shown in FIG. 12A, the control unit 23 drives the X axis of the optical scanning unit 6 in the line sensor L direction. The control unit 23 then adjusts the positions P1b, P2b, and P3b on the line sensor when the centers of the measurement lights P1, P2, and P3 pass the line sensor L, and the X-axis position P1bx of the optical scanning unit 6 at that time. P2bx and P3bx are obtained.

光走査部6でX軸側にスキャンをして計測光の中心がラインセンサL上を通る位置を求めるときは、スキャンして光走査部6のX軸の各位置で受光したピクセルの総和の受光量を覚えておく。そして、受光量に対する重心位置を求め、これをX側の計測光の中心位置(ラインセンサL上であるのでラインセンサ座標上のXの位置は0)とし、この位置でラインセンサLが受光した各ピクセルの光量の重心位置を計測光のY軸の中心位置とすればよい。ここで、P1b=(0,P1by);P2b=(0,P2by);P3b=(0,P3by);とし、計測光として離れているP1とP3とを取り上げて、計測光P1及びP3の配列に対する光走査部6のX軸の傾きとして角度θx1を求める。
tan(θx1)=(P3by−P1by)÷(P3bx−P1bx)
When the optical scanning unit 6 scans to the X-axis side and obtains the position where the center of the measurement light passes on the line sensor L, the total of pixels scanned and received at each position on the X-axis of the optical scanning unit 6 is calculated. Remember the amount of light received. Then, the position of the center of gravity with respect to the amount of received light is obtained, and this is set as the center position of measurement light on the X side (the position of X on the line sensor coordinates is 0 because it is on the line sensor L), and the line sensor L receives light at this position. The barycentric position of the light quantity of each pixel may be set as the center position of the Y axis of the measurement light. Here, P1b = (0, P1by); P2b = (0, P2by); P3b = (0, P3by); Taking P1 and P3 separated as measurement light, the arrangement of the measurement lights P1 and P3 The angle θx1 is obtained as the inclination of the X-axis of the optical scanning unit 6 with respect to.
tan (θx1) = (P3by−P1by) ÷ (P3bx−P1bx)

しかし、光走査部6が傾いていること等により、このθxqが10°近傍と大きな値であった場合、cos誤差でも誤差が大きくなる。従って、例えば計測光P1とP3との距離が2mmであるとき、このθx1の角度で補正すると、約5um程、計測光の中心が補正された走査軸に対し幅を持つことになる。求める精度にもよるが、求まった角度θx1が大きい場合、図12(b)に示すように、光走査部6を角度θx1で補正した状態、即ち、光走査部6の走査方向を−θx1傾けて計測光の配列に近付けて再度、計測光P1及びP3に対する光走査部6の走査方向の傾きθx2を求めれば、十分な精度を得ることができる。ここで補正のための光走査部6の補正量の計算に使用する計測光の配列に対するY軸の傾きは、走査方向がX軸近傍であり、Y軸傾きによる補正量の差が少ないため、0°でもよい。但し、θx1とした方が現実的なので、θx1として計算する。なお、後述の補正係数は、配列方向θx1の角度に合わせて計測光を進めるときの光走査部6のX軸及びY軸の駆動軸に対する補正係数であり、距離と後述の補正係数とをかけた値を計測光が距離l移動するときのX軸及びY軸の各軸の駆動量とすればよい。計測光の進行方向がX軸のプラス側であれば、距離はプラスの値をとり、進行方向がX軸のマイナス側であれば、距離はマイナスの値をとる。また、このときY軸の補正係数は、θx1がプラスの値になった場合、上記Y軸の係数に−1をかけた値となる。   However, if the θxq is a large value in the vicinity of 10 ° due to the inclination of the optical scanning unit 6 or the like, the error becomes large even with a cos error. Therefore, for example, when the distance between the measurement lights P1 and P3 is 2 mm, if the correction is made with the angle of θx1, the center of the measurement light has a width with respect to the corrected scanning axis by about 5 μm. Depending on the accuracy to be obtained, when the obtained angle θx1 is large, as shown in FIG. 12B, the optical scanning unit 6 is corrected by the angle θx1, that is, the scanning direction of the optical scanning unit 6 is inclined by −θx1. If the inclination θx2 in the scanning direction of the optical scanning unit 6 with respect to the measurement lights P1 and P3 is again obtained by approaching the arrangement of the measurement lights, sufficient accuracy can be obtained. Here, the inclination of the Y axis relative to the measurement light array used for calculating the correction amount of the optical scanning unit 6 for correction is that the scanning direction is in the vicinity of the X axis, and the difference in correction amount due to the Y axis inclination is small. It may be 0 °. However, since θx1 is more realistic, it is calculated as θx1. The correction coefficient described later is a correction coefficient for the X-axis and Y-axis drive axes of the optical scanning unit 6 when the measurement light is advanced in accordance with the angle of the arrangement direction θx1, and multiplies the distance by the correction coefficient described later. The measured value may be used as the driving amount of each axis of the X axis and the Y axis when the measurement light moves the distance l. If the traveling direction of the measurement light is the positive side of the X axis, the distance takes a positive value, and if the traveling direction is the negative side of the X axis, the distance takes a negative value. At this time, when θx1 becomes a positive value, the Y-axis correction coefficient is a value obtained by multiplying the Y-axis coefficient by −1.

Figure 2013031634
Figure 2013031634

即ち、制御部23は、この状態で再度光走査部6のX軸を駆動し、計測光P1、P2及びP3間上にラインセンサLがない位置まで移動させる。図12(b)に示すように、制御部23は、ラインセンサL方向に上記光走査部6をθx1の角度で補正した状態で光走査部6をX方向に駆動させる。そして制御部23は、計測光P1、P2及びP3の中心がラインセンサLを通過したときのラインセンサL上の位置P1b、P2b及びP3bと、そのときの光走査部6のX軸の位置P1bx、P2bx及びP3bxとから、角度θx1で補正された走査軸の角度θx2を求める。角度θx1を求めたときと同様に、P1b=(0,P1by);P2b=(0,P2by);P3b=(0,P3by);とすると、角度θx2は次の式により求められる。   That is, the control unit 23 drives the X axis of the optical scanning unit 6 again in this state and moves it to a position where there is no line sensor L between the measurement lights P1, P2, and P3. As shown in FIG. 12B, the control unit 23 drives the optical scanning unit 6 in the X direction in a state where the optical scanning unit 6 is corrected by the angle θx1 in the line sensor L direction. The control unit 23 then positions the positions P1b, P2b, and P3b on the line sensor L when the centers of the measurement lights P1, P2, and P3 pass the line sensor L, and the X-axis position P1bx of the optical scanning unit 6 at that time. , P2bx and P3bx determine the angle θx2 of the scanning axis corrected with the angle θx1. As in the case of obtaining the angle θx1, if P1b = (0, P1by); P2b = (0, P2by); P3b = (0, P3by); then the angle θx2 is obtained by the following equation.

Figure 2013031634
Figure 2013031634

光走査部6の位置が0のときの計測光P1、P2及びP3の位置P1B、P2B及びP3Bは、次の式により求められる。   The positions P1B, P2B, and P3B of the measurement lights P1, P2, and P3 when the position of the optical scanning unit 6 is 0 are obtained by the following formula.

Figure 2013031634
Figure 2013031634

この位置P1B、P2B及びP3Bの近傍を通る直線を最小自乗法等で求めると、この直線の傾きの角度θx3が求まる。これにより、計測光の配列に対する光走査部6のX軸と傾きの角度θxは、次の式により求められる。
θx=θx1+θx2−θx3
When a straight line passing through the vicinity of the positions P1B, P2B, and P3B is obtained by the least square method or the like, an inclination angle θx3 of the straight line is obtained. As a result, the angle θx of the X-axis and the inclination of the optical scanning unit 6 with respect to the measurement light array can be obtained by the following equation.
θx = θx1 + θx2−θx3

なお、本実施形態では、受光部10を一次元ラインセンサLで構成しているが、2次元CCDで構成してもよく、2次元CCDに基準軸を設けてX軸の角度誤差を計測し、各駆動軸の補正量を求めればよい。このとき、各計測光の中心位置を求めるには、求める計測光から受光した2次元CCDの各ピクセルの光量の重心位置を求めればよい。   In this embodiment, the light receiving unit 10 is configured by a one-dimensional line sensor L. However, it may be configured by a two-dimensional CCD, and a two-dimensional CCD is provided with a reference axis to measure an X-axis angle error. What is necessary is just to obtain | require the correction amount of each drive shaft. At this time, in order to obtain the center position of each measurement light, the gravity center position of the light quantity of each pixel of the two-dimensional CCD received from the measurement light to be obtained may be obtained.

また、受光部10を2次元CCDで構成した場合、光走査部6を各軸単一に駆動し、そのときの光走査部の位置と受光部10が計測した計測光の位置とにより、受光部10に対する光走査部6のX軸の傾き及びY軸の傾きも求まる。   Further, when the light receiving unit 10 is constituted by a two-dimensional CCD, the optical scanning unit 6 is driven singly for each axis, and light is received by the position of the optical scanning unit at that time and the position of the measurement light measured by the light receiving unit 10. The X-axis tilt and Y-axis tilt of the optical scanning unit 6 with respect to the unit 10 are also obtained.

以上のように、計測光を受光する受光部10の位置を基準とすることにより、光走査部6の走査方向に対する計測光の配列の位置と、その位置から求まる計測光の配列の光走査部6に対する角度とを求めることが可能となる。求まった位置が設計値と異なる場合には、光走査部6により計測光の配列の中心位置を補正でき、計測光を設計値の位置に近づけることが可能になる。   As described above, by using the position of the light receiving unit 10 that receives the measurement light as a reference, the position of the measurement light array in the scanning direction of the optical scanning unit 6 and the optical scanning unit of the measurement light array obtained from the position The angle with respect to 6 can be obtained. When the obtained position is different from the design value, the center position of the measurement light array can be corrected by the optical scanning unit 6, and the measurement light can be brought close to the design value position.

なお、上記計測位置は、受光部10の座標を基準としているが、ミラー9が計測光路上になく、計測光が接眼レンズ7b上に照射される位置と、ミラー9が計測光路上にあり、計測光が受光部10に照射される位置とに対する関係を定義する。これにより、受光部10の位置の座標系を接眼レンズ7bの座標系と合わせ、眼底8r上の座標として位置の補正を行うことができる。   Although the measurement position is based on the coordinates of the light receiving unit 10, the mirror 9 is not on the measurement optical path, the position where the measurement light is irradiated onto the eyepiece 7b, and the mirror 9 is on the measurement optical path. The relationship with respect to the position where the measurement light is applied to the light receiving unit 10 is defined. Thereby, the coordinate system of the position of the light receiving unit 10 can be matched with the coordinate system of the eyepiece lens 7b to correct the position as coordinates on the fundus 8r.

タンデムスキャンにおいて、光走査系の走査方向に対して各計測光が作り出す走査方向に対する計測光の幅を小さくすることが必要である。そのためには、計測光の配列の傾きに対して光走査系で走査方向を合わせることにより、走査方向に対する計測光の幅を小さくすることが可能になる。即ち、求まった計測光の配列に対する光走査部6のX軸と傾きの角度θxを用い、光走査部6を次の式で補正することにより、計測光の配列に対して光走査部6の走査方向を合わすことができる。従って、光走査系の走査方向に対して各計測光が作り出す走査方向に対する計測光の幅を小さくすることができる。   In the tandem scan, it is necessary to reduce the width of the measurement light with respect to the scanning direction created by each measurement light with respect to the scanning direction of the optical scanning system. For this purpose, the width of the measurement light with respect to the scanning direction can be reduced by matching the scanning direction with the optical scanning system with respect to the inclination of the measurement light array. That is, by using the X axis of the optical scanning unit 6 and the inclination angle θx of the optical scanning unit 6 with respect to the obtained measurement light array, the optical scanning unit 6 is corrected by the following equation, thereby The scanning direction can be adjusted. Accordingly, it is possible to reduce the width of the measurement light with respect to the scanning direction created by each measurement light with respect to the scanning direction of the optical scanning system.

Figure 2013031634
Figure 2013031634

なお、この補正係数は、配列方向θxの角度に合わせて計測光を進めるときの光走査部6のX軸及びY軸の駆動軸に対する補正係数であり、距離と上記記補正係数をかけた値を計測光が距離l移動するときのX軸及びY軸の各軸の駆動量とすればよい。計測光の進行方向がX軸のプラス側である場合、距離はプラスの値をとり、進行方向がX軸のマイナス側であれば、距離はマイナスの値をとる。また、このときY軸の補正係数は、θxがプラスの値になった場合、上記Y軸の係数に−1をかけた値となる。   This correction coefficient is a correction coefficient for the X-axis and Y-axis drive axes of the optical scanning unit 6 when the measurement light is advanced in accordance with the angle of the arrangement direction θx, and is a value obtained by multiplying the distance and the correction coefficient described above. May be the driving amount of each axis of the X axis and the Y axis when the measuring light moves the distance l. If the traveling direction of the measurement light is on the positive side of the X axis, the distance takes a positive value. If the traveling direction is on the negative side of the X axis, the distance takes a negative value. At this time, the correction coefficient for the Y axis is a value obtained by multiplying the coefficient for the Y axis by −1 when θx becomes a positive value.

以上のように、受光部10が計測光を検出したときの計測光の位置及び光量と、光走査部6の位置とにより、計測光の位置と、計測光の配列の角度と、光走査部6の走査角度との位置関係が求められる。   As described above, the position of the measurement light, the light amount when the light receiving unit 10 detects the measurement light, and the position of the optical scanning unit 6, the position of the measurement light, the angle of the measurement light array, and the optical scanning unit The positional relationship with the scanning angle of 6 is obtained.

上記位置関係から、計測光の配列に走査部6の走査方向を合わせることが可能になるため、組立時の調整に厳密な調整を行う必要がなく、計時変化や衝撃によるずれが発生しても、計測光の配列に対する光走査部6の走査方向を補正することができる。従って、各計測光が作り出す走査方向に対する計測光の幅を小さくすることが可能になる。また、各計測光の位置関係を計測することにより、各計測光の設計値からずれている分がわかるので、ずれ分画像をずらすことで各光源が測定物の同じ測定箇所のデータ列を加算平均することが可能になる。これにより、タンデムスキャンでは高SN比の光断層画像を得ることが可能になる。   From the above positional relationship, the scanning direction of the scanning unit 6 can be adjusted to the arrangement of the measurement light, so that it is not necessary to make a precise adjustment at the time of assembly, and even if a deviation due to a change in time or an impact occurs. The scanning direction of the optical scanning unit 6 with respect to the array of measurement light can be corrected. Therefore, the width of the measurement light with respect to the scanning direction created by each measurement light can be reduced. Also, by measuring the positional relationship of each measurement light, you can see the amount of deviation from the design value of each measurement light, so each light source adds the data string of the same measurement location of the measurement object by shifting the deviation image It becomes possible to average. Thereby, an optical tomographic image with a high S / N ratio can be obtained in the tandem scan.

本実施形態では、ラインセンサLをY軸の基準として、計測光の配列に対する光走査部6の各軸の傾きの誤差を計測し、各駆動物の補正量を求めている。但し、他の実施形態として、光走査部のX軸、Y軸、又は計測光の配列の角度のどれかを基準として、当該基準に対する角度と位置との誤差を計測し、各駆動部の補正量を求めてもよい。   In this embodiment, using the line sensor L as a reference for the Y axis, the error of the inclination of each axis of the optical scanning unit 6 with respect to the array of measurement light is measured, and the correction amount of each driven object is obtained. However, as another embodiment, an error between an angle and a position with respect to the reference is measured on the basis of one of the X-axis and Y-axis of the optical scanning unit or the angle of the measurement light array, and correction of each driving unit is performed. The amount may be determined.

(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。図13は、本発明の第3の実施形態に係るOCT装置の構成を示す図である。本実施形態においては、フーリエドメイン方式の光干渉断層法を用いた撮像装置を例に挙げる。第1の実施形態と第3の実施形態との違いは、受光部10の代わりに検出体11を眼底と光学的に等価な所とに設けていることにある。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 13 is a diagram showing a configuration of an OCT apparatus according to the third embodiment of the present invention. In the present embodiment, an imaging apparatus using a Fourier domain optical coherence tomography is taken as an example. The difference between the first embodiment and the third embodiment is that a detector 11 is provided in place of the fundus instead of the light receiving unit 10.

検出体11には、ミラー9が計測光路上に配置されることにより、接眼レンズ7cに計測光が照射され、検出体底部11rの断層像を計測することが可能になる。この検出体11は、図14に示すような計測光を照射する位置によって検出される断層厚さが異なる帯を持つ。ここでファイバ接続部35の計測光の配列は、水平で光ファイバ34の各光源に対して図2(a)の35a、35b及び35cに示すように固定されているものとする。   Since the mirror 9 is arranged on the measurement optical path on the detection body 11, the eyepiece lens 7c is irradiated with measurement light, and a tomographic image of the detection body bottom portion 11r can be measured. This detection body 11 has a band with different tomographic thicknesses detected depending on the position where measurement light is irradiated as shown in FIG. Here, it is assumed that the measurement light array of the fiber connection portion 35 is horizontally fixed to each light source of the optical fiber 34 as shown in 35a, 35b, and 35c of FIG.

第3の実施形態においては、計測光の配列状態を計測するために、ミラー9は計測光路上に配置される。光源1から照射された光はサンプルアーム1001を通り、ミラー9を介して計測光として検出体11に照射される。照射された計測光は、戻り光として参照光と合波されて分光器1003に入射され、断層像を取得することが可能になる。   In the third embodiment, the mirror 9 is arranged on the measurement optical path in order to measure the arrangement state of the measurement light. The light irradiated from the light source 1 passes through the sample arm 1001 and is irradiated to the detection body 11 as measurement light through the mirror 9. The irradiated measurement light is combined with reference light as return light and incident on the spectroscope 1003, and a tomographic image can be acquired.

図14は、検出体11を示す図である。図14に示すように、検出体11は人眼に似せたものであり、水晶体の代わりにレンズ11aを持つ。計測光は、レンズ11aを介して、眼底部8rと光学的に同等なところにある検出体底部11rとに結像し、戻り光として分光器1003へ向かう。光走査部6は、レンズ11aの中心をピポットとして検出体底部11rを走査する。検出体底部11rは、ピポット部を中心とした球面を走査範囲において描いている。これにより、走査角度と検出体底部11rの座標とが比例関係になり、計測光の入射位置の誤差による位置のずれも小さくなる。   FIG. 14 is a diagram showing the detection body 11. As shown in FIG. 14, the detection body 11 resembles the human eye, and has a lens 11a instead of a crystalline lens. The measurement light forms an image on the detection body bottom portion 11r that is optically equivalent to the fundus oculi 8r via the lens 11a and travels toward the spectroscope 1003 as return light. The optical scanning unit 6 scans the detection body bottom portion 11r using the center of the lens 11a as a pivot. The detection body bottom portion 11r draws a spherical surface around the pivot portion in the scanning range. As a result, the scanning angle and the coordinates of the detection body bottom portion 11r are in a proportional relationship, and the positional deviation due to the error in the incident position of the measurement light is also reduced.

また、図14に示すように、検出体底部11rには中央に断層像が検出される帯があり、この断層像の厚さは、帯の垂直方向に対して変化し、その断層像の厚さによって帯の垂直方向の位置を判断することができる。検出部11は、直交する2つの帯11v及び11fを十字にしたものであり、横に伸びた帯11fの中央は、縦に伸びた帯11vを横切る形になっており、中央の重なった部分は縦方向に断層像の厚さが変化しているものである。座標上縦の帯11vはY軸の基準としており、この断層像は帯に垂直な方、即ちX軸方向に計測光が照射する位置が変化すると計測される断層像の厚さが異なり、厚さによって照射されたX方向の位置が一意に求まるものである。横の帯11fにおいては、Y方向に対して計測光が照射する位置によって断層像の厚さが変わり、厚さに対してX方向の位置が一意に求まるものである。よって、厚さ横の帯11fは、厚さtに対してY方向の位置Pyが次のように求められる。
Py=fy(t)
また、縦の帯11vは、厚さtに対してX方向の位置Pxが次のように求められる。
Px=fx(t)
Further, as shown in FIG. 14, the detection body bottom portion 11r has a band in which a tomographic image is detected at the center, and the thickness of the tomographic image changes with respect to the vertical direction of the band. Thus, the vertical position of the band can be determined. The detection unit 11 is formed by crossing two orthogonal bands 11v and 11f, and the center of the horizontally extending band 11f crosses the vertically extending band 11v. Indicates that the thickness of the tomographic image changes in the vertical direction. The vertical band 11v on the coordinates is used as a reference for the Y axis, and the tomographic image is different in thickness when the position irradiated with the measuring light changes in the direction perpendicular to the band, that is, in the X axis direction. Thus, the position in the X direction irradiated can be obtained uniquely. In the horizontal band 11f, the thickness of the tomographic image changes depending on the position where the measurement light is irradiated in the Y direction, and the position in the X direction with respect to the thickness is uniquely obtained. Therefore, the position Py in the Y direction with respect to the thickness t of the band 11f beside the thickness is obtained as follows.
Py = fy (t)
Further, the vertical band 11v is obtained in the following manner as the position Px in the X direction with respect to the thickness t.
Px = fx (t)

本実施形態では、検出体に帯状の形状を使用している。これは、少量の計測光の位置の変化により計測する断層像の厚さの差を多くとることが可能であり、位置の分解能を上げることができる。   In the present embodiment, a belt-like shape is used for the detection body. This makes it possible to increase the difference in thickness of the tomographic image to be measured by changing the position of a small amount of measurement light, and to increase the position resolution.

また、本実施形態では、検出体底部11rはピポットを中心とした球面としているが、平面や眼球のように球状でピポットが水晶体の位置でもよく、その場合は走査角度に対する検出体底部11rの位置を補正すればよい。   In the present embodiment, the detection body bottom 11r is a spherical surface centered on the pivot, but it may be a spherical surface such as a plane or an eyeball, and the pivot may be the position of the crystalline lens. In this case, the position of the detection body bottom 11r with respect to the scanning angle. May be corrected.

図14において、P1、P2、P3は計測光である。装置が立ち上がり各機器の初期駆動が終了し、ミラー9が計測光路上にあり、検出体11に計測光が照射される場合、図14に示すように、設計上は帯11v、11fの中心と計測光の配列の中心とが一致しているものとする。光走査部6の位置は、検出体底部11rに対して中央の計測光がある位置、即ち、各誤差を含まない設計上で中央の計測光が座標上のマイナス座標側を照射するときの光走査部6の位置は、マイナス位置としている。   In FIG. 14, P1, P2, and P3 are measurement lights. When the apparatus is started up and the initial drive of each device is completed, the mirror 9 is on the measurement optical path, and the detection body 11 is irradiated with measurement light, as shown in FIG. 14, the design is centered on the bands 11v and 11f. It is assumed that the center of the measurement light array coincides. The position of the optical scanning unit 6 is a position where the central measurement light is present with respect to the detection body bottom 11r, that is, light when the central measurement light irradiates the minus coordinate side on the coordinates in a design not including each error. The position of the scanning unit 6 is a minus position.

また、本実施形態におけるイメージローテータ2は、通常半回転すると通過する光は回転するが、説明の便宜上、光の回転量をイメージローテータ2の回転量としている。イメージローテータ2は、計測光を横の帯11fに対して水平になるようにしたときの角度を0°とし、反時計回りの方句をプラス方向とする。   In addition, the image rotator 2 in the present embodiment normally rotates the light passing through a half rotation, but for the convenience of explanation, the rotation amount of the light is the rotation amount of the image rotator 2. The image rotator 2 sets the angle when the measurement light is horizontal to the horizontal band 11f to 0 °, and the counterclockwise phrase to the plus direction.

先ず、制御部23は、イメージローテータ2を0°の位置、即ち、計測光が設計上横の帯11fに対し水平にし、横の帯11fと光走査部6のX軸の走査方向との傾きと、計測光の配列の方向と光走査部6のX軸との傾きの概算を求める。   First, the control unit 23 positions the image rotator 2 at a position of 0 °, that is, the measurement light is horizontal with respect to the horizontal band 11f by design, and the inclination between the horizontal band 11f and the X-axis scanning direction of the optical scanning unit 6 is set. Then, an approximation of the inclination between the direction of the measurement light array and the X axis of the optical scanning unit 6 is obtained.

図15は、検出体の横の帯11fと計測光の配列と光走査部6の傾きとの求め方について説明するための図である。イメージローテータ2は0°の位置とする。図15(a)に示すように、光走査部6のX軸及びY軸を中央に固定して横の帯11fに計測光を照射する。制御部23は、計測光P1及びP3の断層像を計測し、断層像の厚さから計測光P1及びP3のY方向の位置P1ay及びP3ayを求める。ここで、計測光P1、P3の設計値上の位置を(p1ax,0)、(p3ax,0)θとすると、横の帯11fと計測光P1及びP3の概算角度θ1は次の式で求められる。
sin(θ1)=(P1ay−P3ay)÷(p1ax−p3ax)
FIG. 15 is a diagram for explaining how to obtain the horizontal band 11 f of the detection body, the arrangement of the measurement light, and the inclination of the optical scanning unit 6. The image rotator 2 is at a position of 0 °. As shown in FIG. 15A, the X-axis and Y-axis of the optical scanning unit 6 are fixed at the center, and the horizontal band 11f is irradiated with measurement light. The control unit 23 measures the tomographic images of the measuring beams P1 and P3, and obtains the positions P1ay and P3ay of the measuring beams P1 and P3 in the Y direction from the thickness of the tomographic images. Here, when the positions of the measurement lights P1 and P3 on the design values are (p1ax, 0) and (p3ax, 0) θ, the approximate angle θ1 between the horizontal band 11f and the measurement lights P1 and P3 is obtained by the following equation. It is done.
sin (θ1) = (P1ay−P3ay) ÷ (p1ax−p3ax)

横の帯11fと光走査部6のX軸との傾きは、光走査部6のX軸を駆動して求められる。図15(b)に示すように、制御部23は、上記状態のままで光走査部6のX軸を例えば(p3ax−p1ax)移動し、ここでの計測光P1の断層像を求め、断層像の厚さからこのときの13のY方向の位置P1byを求める。これにより、横の帯11fと光走査部6のX軸の傾きθxは、次の式によって求められる。
sin(θx)=(P1by−P1ay)÷(p3ax−p1ax)
また、計測光P1及びP3に対する光走査部6のX軸の走査方向の傾きの概算θ2は、次の式によって求められる。
θ2=θx−θ1
The inclination between the horizontal band 11 f and the X axis of the optical scanning unit 6 is obtained by driving the X axis of the optical scanning unit 6. As shown in FIG. 15B, the control unit 23 moves the X axis of the optical scanning unit 6 in the above state, for example (p3ax-p1ax), obtains a tomographic image of the measurement light P1 here, A position P1by in 13 Y directions at this time is obtained from the thickness of the image. Thereby, the inclination θx of the X axis of the horizontal band 11f and the optical scanning unit 6 is obtained by the following equation.
sin (θx) = (P1by−P1ay) ÷ (p3ax−p1ax)
Further, the approximate θ2 of the X-axis scanning direction tilt of the optical scanning unit 6 with respect to the measurement lights P1 and P3 is obtained by the following equation.
θ2 = θx−θ1

次に、制御部23は、縦の帯11vと光走査部6のY軸の走査方向との傾きを求める。図16は、縦の帯11vと光走査部6のY軸の走査方向との傾きの求め方について説明するための図である。制御部23は、光走査部6のX軸を中央に固定して、光走査部6のY軸に計測光P2を使用し、PU、PD近傍の断層像を計測する。PUは縦の帯11fの上部、PDは縦の帯11vの下部に位置し、双方Y軸の中心にある。縦の帯11vも横の帯11fと同様に帯に垂直な方、即ち縦の帯11vにおいてはX方向に対して計測光が照射する位置によって断層像の厚さが変わり、厚さに対し一意に位置が求まるものである。   Next, the control unit 23 obtains the inclination between the vertical band 11v and the scanning direction of the Y-axis of the optical scanning unit 6. FIG. 16 is a diagram for explaining how to obtain the inclination between the vertical band 11v and the scanning direction of the Y-axis of the optical scanning unit 6. In FIG. The control unit 23 fixes the X axis of the optical scanning unit 6 at the center, uses the measurement light P2 for the Y axis of the optical scanning unit 6, and measures a tomographic image near the PU and PD. PU is located at the upper part of the vertical band 11f, and PD is located at the lower part of the vertical band 11v, both at the center of the Y axis. Similarly to the horizontal band 11f, the vertical band 11v is perpendicular to the band, that is, in the vertical band 11v, the thickness of the tomographic image varies depending on the position where the measurement light is irradiated in the X direction. The position is obtained.

PU、PD近傍での断層像の厚さから求まるX方句の位置をPux、Pdx、計測した時の光走査部6のY軸の位置をPuy、Pdyとすると、縦の帯11vに対する光走査部6のY軸の走査方向の角度θyは、次の式によって求められる。
Sin(θy)=(Pux−Pdx)÷(Puy−Pdy)
If the position of the X phrase obtained from the thickness of the tomographic image in the vicinity of PU and PD is Pux and Pdx, and the position of the Y axis of the optical scanning unit 6 when measured is Puy and Pdy, the optical scanning with respect to the vertical band 11v is performed. The angle θy in the scanning direction of the Y axis of the unit 6 is obtained by the following equation.
Sin (θy) = (Pux−Pdx) ÷ (Puy−Pdy)

次に、制御部23は、計測光P1、P2及びP3間の距離を求める。図9は、計測光P1、P2及びP3の距離の求め方を説明するための図である。制御部23は、光走査部6のY軸を中央からずらし、光走査部6のX軸を走査しても横の帯11fに計測光が照射されない位置で、光走査部6のX軸が走査して計測光縦の帯11vに計測光が照射される位置に移動させる。光走査部6の移動の際には、帯11f及び11vと走査部6との角度θx及びθyで補正して駆動される。そして制御部23は、計測光P1、P2及びP3が縦の帯11v上の位置、例えばPcの位置になるように光走査部6を駆動する。即ち、Pcの位置を(0,Pcy)、計測光P1、P2及びP3の設計値の位置をそれぞれ(p1ax,0)、(p2ax,0)、(p3ax,0)とすると、計測光P1がPc近傍の位置に照射するには光走査部6は検出体底部11rの座標系で(−p1ax,Pcy)の位置にある必要がある。これを光走査部6の座標系(X1,Y1)に変換すると、次の式のようになる。制御部23は、光走査部6をこの(X1,Y1)の位置に駆動する。   Next, the control part 23 calculates | requires the distance between measurement light P1, P2, and P3. FIG. 9 is a diagram for explaining how to obtain the distances of the measurement lights P1, P2, and P3. The control unit 23 shifts the Y axis of the optical scanning unit 6 from the center and scans the X axis of the optical scanning unit 6 so that the measurement light is not irradiated to the horizontal band 11f. It scans and moves to the position where measurement light is irradiated to the vertical band 11v of measurement light. When the optical scanning unit 6 is moved, the optical scanning unit 6 is driven while being corrected by the angles θx and θy between the bands 11f and 11v and the scanning unit 6. Then, the control unit 23 drives the optical scanning unit 6 so that the measurement lights P1, P2, and P3 are positioned on the vertical band 11v, for example, the position of Pc. That is, if the position of Pc is (0, Pcy) and the positions of the design values of the measurement lights P1, P2, and P3 are (p1ax, 0), (p2ax, 0), and (p3ax, 0), the measurement light P1 is In order to irradiate the position in the vicinity of Pc, the optical scanning unit 6 needs to be in the position of (−p1ax, Pcy) in the coordinate system of the detection body bottom portion 11r. When this is converted into the coordinate system (X1, Y1) of the optical scanning unit 6, the following equation is obtained. The control unit 23 drives the optical scanning unit 6 to the position (X1, Y1).

Figure 2013031634
Figure 2013031634

制御部23は、この状態で計測光P1により断層像を計測し、求まった断層像の厚さtp1から縦の帯11v上のX方向の位置P1dxを求める。そして制御部23は、この状態から前述で求めた計測光の概略の傾きθ1の方向に光走査軸をp1ax−p2axだけ駆動する。即ち、制御部23は、計測光P2がPc上になるように駆動する。計測光P1で断層像を計測した状態から光走査部6を駆動することになる。ここで制御部23は、計測光P2により断層像を計測し、求まった断層の厚さtp2から縦の帯11v上のX方向の位置P2dxを求める。   In this state, the control unit 23 measures the tomographic image with the measurement light P1, and obtains the position P1dx in the X direction on the vertical band 11v from the obtained thickness tp1 of the tomographic image. Then, the control unit 23 drives the optical scanning axis by p1ax−p2ax in the direction of the approximate inclination θ1 of the measurement light obtained above from this state. That is, the control unit 23 is driven so that the measurement light P2 is on Pc. The optical scanning unit 6 is driven from the state in which the tomographic image is measured with the measurement light P1. Here, the control unit 23 measures the tomographic image with the measurement light P2, and obtains the position P2dx in the X direction on the vertical band 11v from the obtained thickness tp2.

Figure 2013031634
Figure 2013031634

同様に、制御部23は、この状態から計測光P3をPcの位置に照射するように走査部6を計測光の概略の傾きθ1方向へp2ax−p3axだけ駆動する。そして制御部23は、計測光P3で断層像を計測し、求まった断層像の厚さtp3から縦の帯11v上のX方向の位置P3dxを求める。   Similarly, the control unit 23 drives the scanning unit 6 by p2ax−p3ax in the approximate inclination θ1 direction of the measurement light so as to irradiate the position of the measurement light P3 to Pc from this state. Then, the control unit 23 measures the tomographic image with the measurement light P3, and obtains the position P3dx in the X direction on the vertical band 11v from the obtained thickness tp3 of the tomographic image.

計測光P1及びP3を結ぶ方向の距離として、計測光P1及びP2間をp12xl、計測光P2及びP3間の距離をp23xl、計測光P1及びP3間の距離をp13xlとすると、次の式によって求められる。
P12xl=p2ax−p1ax−((p2dx−p1dx)÷cosθ1)
P23xl=p3ax−p2ax−((p3dx−p2dx)÷cosθ1)
P13xl=p3ax−p1ax−((p3dx−p1dx)÷cosθ1)
As the distance in the direction connecting the measurement lights P1 and P3, if the distance between the measurement lights P1 and P2 is p12xl, the distance between the measurement lights P2 and P3 is p23xl, and the distance between the measurement lights P1 and P3 is p13xl, the following equation is obtained. It is done.
P12xl = p2ax−p1ax − ((p2dx−p1dx) ÷ cos θ1)
P23xl = p3ax−p2ax − ((p3dx−p2dx) ÷ cos θ1)
P13xl = p3ax−p1ax − ((p3dx−p1dx) ÷ cos θ1)

図10は、計測光の配列の求め方を説明するための図である。光走査部6を中心にし、横の帯11fに計測光P1、P2及びP3を照射し、断層像を計測すると、計測光P1、P2及びP3が照射された位置の断層の厚さから求めた横の帯11fに対するX方向の位置P1ya、P2ya及びP3yaから、計測光P1、P2及びP3は、横の帯11fに対して次の位置関係を持ち、最少自乗法等で横の帯11fに対する計測光の配列の角度θfが求まる。
(−P12xl×cos(θ12),P1ya),(0,P2ya),(P23xl×cos(θ23),P3ya)
ここで、sin(θ12)=(P2ya−P1ya)÷P12xl、sin(θ23)=(P3ya−P2ya)÷P23xl
FIG. 10 is a diagram for explaining how to obtain the array of measurement light. When the tomographic image is measured by irradiating the horizontal band 11f with the measuring beams P1, P2, and P3 with the optical scanning unit 6 as the center, the thickness is obtained from the thickness of the tomogram at the position irradiated with the measuring beams P1, P2, and P3. From the positions P1ya, P2ya, and P3ya in the X direction with respect to the horizontal band 11f, the measurement lights P1, P2, and P3 have the following positional relationship with respect to the horizontal band 11f, and measurement with respect to the horizontal band 11f by the least square method or the like. The angle θf of the light arrangement is obtained.
(−P12xl × cos (θ12), P1ya), (0, P2ya), (P23xl × cos (θ23), P3ya)
Here, sin (θ12) = (P2ya−P1ya) ÷ P12xl, sin (θ23) = (P3ya−P2ya) ÷ P23xl

これにより、X座標の基準となる横の帯11fに対する光走査部6のX軸の傾きθx、Y軸の基準となる縦の帯11vに対する光走査部6のY軸の傾きθy、X座標の基準となる横の帯11fに対するイメージローテータ2が横の帯11fに対し計測光の配列を水平にしようとしたときの計測光の配列の傾きθfが求まる。   As a result, the X-axis inclination θx of the optical scanning unit 6 with respect to the horizontal band 11f serving as the X coordinate reference, the Y-axis inclination θy of the optical scanning unit 6 with respect to the vertical band 11v serving as the Y-axis reference, and the X coordinate The inclination θf of the measurement light array when the image rotator 2 for the reference horizontal band 11f attempts to level the measurement light array with respect to the horizontal band 11f is obtained.

次に、イメージローテータ2の回転中心位置を求める。図11は、イメージローテータ2の回転中心位置の求め方について説明するための図である。制御部23は、光走査部6を中心位置にし、計測光P1を横の帯11f上にある位置になるようにイメージローテータ2を回転させる。ここで制御部23は、計測光P1で断層像を計測し、断層像の厚さから計測光P1の横の帯11f上のY方向の位置p1lyを求める。制御部23は、この状態からイメージローテータ2を180°回転させる。制御部23は、計測光P1にて横の帯11fの断層像を計測し、断層像の厚さから横の帯11f上のY方向の位置p1ryを求める。制御部23は、この状態から計測光P1が縦の帯11vの上部上になるようにイメージローテータ2を回転させる。制御部23は、計測光P1にて断層像を計測し、断層像の厚さから縦の帯11v上のX方向の位置p1uxを求める。制御部23は、この状態からイメージローテータ2を180°回転させる。制御部23は、計測光P1にて縦の帯11vの断層像を計測し、断層像の厚さから縦の帯11v上のx方向の位置p1dxを求める。イメージローテータ2の回転中心位置RCは、次の式によって求められる。
RC=((p1ux+p1dx)÷2,(p1ly+p1ry)÷2)
Next, the rotation center position of the image rotator 2 is obtained. FIG. 11 is a diagram for explaining how to obtain the rotation center position of the image rotator 2. The control unit 23 rotates the image rotator 2 so that the optical scanning unit 6 is at the center position and the measurement light P1 is positioned on the horizontal band 11f. Here, the control unit 23 measures the tomographic image with the measurement light P1, and obtains the position p1ly in the Y direction on the horizontal band 11f of the measurement light P1 from the thickness of the tomographic image. The controller 23 rotates the image rotator 2 180 degrees from this state. The control unit 23 measures the tomographic image of the horizontal band 11f with the measurement light P1, and obtains the position p1ry in the Y direction on the horizontal band 11f from the thickness of the tomographic image. From this state, the control unit 23 rotates the image rotator 2 so that the measurement light P1 is on the upper part of the vertical band 11v. The control unit 23 measures the tomographic image with the measurement light P1, and obtains the position p1ux in the X direction on the vertical band 11v from the thickness of the tomographic image. The controller 23 rotates the image rotator 2 180 degrees from this state. The control unit 23 measures the tomographic image of the vertical band 11v with the measurement light P1, and obtains the position p1dx in the x direction on the vertical band 11v from the thickness of the tomographic image. The rotation center position RC of the image rotator 2 is obtained by the following equation.
RC = ((p1ux + p1dx) / 2, (p1ly + p1ry) / 2)

本実施形態では、計測光の配列の傾きを変更する機構であるイメージローテータ2を備えている。但し、上記実施形態において、イメージローテータ2を駆動しているのは、最初に計測光の配列を水平にするときと、本イメージローテータ2の回転中心位置を求めるときのみである。よって、計測光の配列の角度を変更する機構が無く、計測光の配列を横の帯11fに固定している場合、イメージローテータ2の回転中心位置を求める工程を省けば計測光の配列の角度に対する光走査部6の走査軸の傾きを求めることができる。   In the present embodiment, an image rotator 2 that is a mechanism for changing the inclination of the array of measurement light is provided. However, in the above embodiment, the image rotator 2 is driven only when the measurement light array is first leveled and when the rotation center position of the image rotator 2 is obtained. Therefore, when there is no mechanism for changing the angle of the measurement light array and the measurement light array is fixed to the horizontal band 11f, the angle of the measurement light array can be eliminated by omitting the step of obtaining the rotation center position of the image rotator 2. The inclination of the scanning axis of the optical scanning unit 6 with respect to can be obtained.

なお、上記計測位置は検出体底部11rの座標を基準としているが、ミラー9が計測光路上になく、計測光が接眼レンズ7b上に照射される位置と、ミラー9が計測光路上にあり、検出体底部11rに計測光が照射されている位置に対する関係を定義する。これにより、受光体底部11rの位置の座標系を接眼レンズ7bの座標系と合わせ、眼底8r上の座標として位置の補正を行うことができる。   The measurement position is based on the coordinates of the detection body bottom 11r. However, the mirror 9 is not on the measurement optical path, the measurement light is irradiated on the eyepiece 7b, and the mirror 9 is on the measurement optical path. The relationship with respect to the position where measurement light is irradiated to the detection body bottom part 11r is defined. Thereby, the coordinate system of the position of the photoreceptor bottom 11r can be matched with the coordinate system of the eyepiece 7b, and the position can be corrected as the coordinates on the fundus 8r.

以上のように、計測光によって照射される位置により、検出される断層像の厚さが変化し、その断層像の厚さによって基準軸となる方向に対し位置が求まる検出体11を用いている。これにより、光走査部6の位置とそのときの計測された断層像の厚さに対応する検出体上の位置から、計測光の配列に対する走査部6の傾きを求めることができる。この傾きから計測光の配列に光走査部6の走査方向を合わせることが可能になるため、組立時の調整に厳密な調整を行う必要が無く、計時変化や衝撃によるずれが発生しても、計測光の配列に対する光走査部6の走査方向を補正することができる。従って、各計測光が作り出す走査方向に対する計測光の幅を小さくすることが可能となる。また、各計測光の位置関係が計測できることにより、各計測光の設計値からずれている分がわかるので、ずれ分画像をずらすことで各計測光が測定物の同じ測定箇所のデータ列を加算平均することが可能になる。これらのことにより、タンデムスキャンでは高SN比の光断層画像を得ることが可能になる。   As described above, the thickness of the tomographic image to be detected varies depending on the position irradiated with the measurement light, and the detection body 11 is used in which the position is obtained with respect to the direction serving as the reference axis depending on the thickness of the tomographic image. . Thereby, the inclination of the scanning unit 6 with respect to the arrangement of the measurement light can be obtained from the position of the optical scanning unit 6 and the position on the detection body corresponding to the thickness of the tomographic image measured at that time. Since it is possible to adjust the scanning direction of the optical scanning unit 6 to the measurement light array from this inclination, it is not necessary to perform strict adjustment for adjustment at the time of assembly. The scanning direction of the optical scanning unit 6 with respect to the array of measurement light can be corrected. Therefore, the width of the measurement light with respect to the scanning direction created by each measurement light can be reduced. In addition, by measuring the positional relationship of each measurement light, it is possible to know the amount of deviation from the design value of each measurement light. By shifting the image for the deviation, each measurement light adds the data string of the same measurement location of the measurement object. It becomes possible to average. For these reasons, an optical tomographic image having a high S / N ratio can be obtained by tandem scanning.

(第4の実施形態)
次に、本発明による第4の実施形態について説明する。図13(b)は、本発明の第4の実施形態に係わるOCT装置の構成を示す図である。本実施形態においては、フーリエドメイン方式の光干渉断層法を用いた撮像装置を例に挙げる。第1の実施形態との違いはサンプルアーム1001に接続するファイバ接続部35の代わりに、計測光の位置を駆動可能なファイバ接続部36を設けていることである。図2(b)は本実施形態でのファイバ接続部36の構成を示す図であり、ファイバ接続部36をファイバ端から見た図である。36はサンプルアーム1001に固定される。計測光は光ファイバ34各々に対応するファイバ端35i、35j、35kの配列でサンプルアーム1001に入射される。ファイバ端35i、35j、35kの位置は、駆動部36a、36b、36cにより図2(b)における上下左右方向に位置の調整が可能で制御部23の指示により駆動する。なお、ファイバ端は、それぞれの位置関係を独立に3次元方向に変更できるように構成されても良い。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment according to the present invention will be described. FIG. 13B is a diagram showing a configuration of an OCT apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, an imaging apparatus using a Fourier domain optical coherence tomography is taken as an example. The difference from the first embodiment is that a fiber connection portion 36 capable of driving the position of the measurement light is provided instead of the fiber connection portion 35 connected to the sample arm 1001. FIG. 2B is a diagram illustrating the configuration of the fiber connection portion 36 in the present embodiment, and is a view of the fiber connection portion 36 viewed from the fiber end. 36 is fixed to the sample arm 1001. The measurement light is incident on the sample arm 1001 in an array of fiber ends 35 i, 35 j, 35 k corresponding to the optical fibers 34. The positions of the fiber ends 35i, 35j, and 35k can be adjusted in the vertical and horizontal directions in FIG. 2B by the drive units 36a, 36b, and 36c, and are driven by instructions from the control unit 23. Note that the fiber ends may be configured such that their positional relationship can be independently changed in a three-dimensional direction.

第1の実施形態において、光走査部6、イメージローテータ2を駆動し、その時のラインセンサLに入射される計測光の位置により図5(d)、図6(c)で示すように、各計測光の位置P1A,P2A,P3Aが求められる。本実施形態においては、この各計測光の位置から駆動部36a、36b、36cを駆動しファイバ端35i、35j、35kの配列を設計上の位置へ計測光の位置を修正、又は直線状になるようにすることで、各計測光が作り出す走査方向に対する計測光の幅をより微小範囲に抑えることが可能になり、これらのことにより、タンデムスキャンでは高SN比の光断層画像を得ることが可能になる。本実施形態では3つの計測光を例としているので、36a、36b、36c全てが駆動可能の必要はなく、少なくとも一つ駆動可能であればよい。   In the first embodiment, the optical scanning unit 6 and the image rotator 2 are driven, and the position of the measurement light incident on the line sensor L at that time, as shown in FIGS. 5D and 6C, Measurement light positions P1A, P2A, and P3A are obtained. In the present embodiment, the driving units 36a, 36b, and 36c are driven from the positions of the respective measurement lights, and the arrangement of the fiber ends 35i, 35j, and 35k is corrected to the design position, or the measurement light positions are linearized. By doing so, the width of the measurement light with respect to the scanning direction created by each measurement light can be suppressed to a very small range, and by these, an optical tomographic image with a high SN ratio can be obtained in tandem scanning. become. In the present embodiment, three measurement lights are taken as an example, and therefore it is not necessary that all of 36a, 36b, and 36c can be driven, and it is sufficient that at least one of them can be driven.

本実施形態は第1の実施形態のファイバ接続部35を計測光の配列位置を変更可能なファイバ接続部36へ変更したものであるが、第2第3の実施形態も同様で、ファイバ接続部35を計測光の配列位置を変更可能なファイバ接続部36へ変更することにより計測光の位置を修正することが可能になる。第2の実施形態では数6で求まる計測光の位置P1B、P2B、P3Bを元に駆動部36a、36b、36cを駆動し、ファイバ端35i、35j、35kの配列を設計上の位置へ計測光の位置を修正、又は直線状になるようにすることで、各計測光が作り出す走査方向に対する計測光の幅をより微小範囲に抑えることが可能になる。第3の実施形態では図10で求まる計測光の位置P1,P2,P3を元に駆動部36a、36b、36cを駆動し、ファイバ端35i、35j、35kの配列を設計上の位置へ計測光の位置を修正、又は直線状になるようにすることで、各計測光が作り出す走査方向に対する計測光の幅をより微小範囲に抑えることが可能になる。   In this embodiment, the fiber connection portion 35 of the first embodiment is changed to a fiber connection portion 36 that can change the arrangement position of the measurement light, but the second and third embodiments are the same. The position of the measurement light can be corrected by changing 35 to the fiber connection portion 36 that can change the arrangement position of the measurement light. In the second embodiment, the drive units 36a, 36b, and 36c are driven based on the positions P1B, P2B, and P3B of the measurement light obtained by Equation 6, and the arrangement of the fiber ends 35i, 35j, and 35k is moved to the designed position. By correcting the position or making it linear, it becomes possible to suppress the width of the measurement light with respect to the scanning direction created by each measurement light to a smaller range. In the third embodiment, the drive units 36a, 36b, and 36c are driven based on the measurement light positions P1, P2, and P3 obtained in FIG. 10, and the arrangement of the fiber ends 35i, 35j, and 35k is moved to the designed position. By correcting the position or making it linear, it becomes possible to suppress the width of the measurement light with respect to the scanning direction created by each measurement light to a smaller range.

Claims (15)

複数の計測光を照射した被検査物からの複数の戻り光に基づいて、該被検査物の画像を取得する撮像装置であって、
前記複数の計測光を走査する走査手段と、
前記被検査物における前記複数の計測光の配列を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記走査手段の走査方向に対する前記配列を調整する配列調整手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
An imaging device that acquires an image of an inspection object based on a plurality of return lights from the inspection object irradiated with a plurality of measurement lights,
Scanning means for scanning the plurality of measurement lights;
Detecting means for detecting an array of the plurality of measurement lights in the inspection object;
An arrangement adjusting means for adjusting the arrangement in the scanning direction of the scanning means based on the detection result of the detecting means;
An imaging device comprising:
前記配列調整手段は、前記走査方向と前記取得した角度に基づいて前記配列の位置を調整することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the arrangement adjusting unit adjusts the position of the arrangement based on the scanning direction and the acquired angle. 前記複数の計測光を前記検出手段の光路に分割する分割手段と、
前記配列調整手段により前記配列の角度を調整した後に、前記分割手段を光路から外す制御手段と、
を更に有することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
A dividing unit that divides the plurality of measurement lights into an optical path of the detection unit;
Control means for removing the dividing means from the optical path after adjusting the angle of the arrangement by the arrangement adjusting means;
The imaging apparatus according to claim 2, further comprising:
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記走査手段の走査方向に対する前記配列の角度を算出する算出手段を更に有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, further comprising a calculation unit that calculates an angle of the array with respect to a scanning direction of the scanning unit based on a detection result of the detection unit. 前記検出手段は、前記被検査物における前記複数の計測光の照射位置を検出することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の撮像装置。   5. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the detection unit detects an irradiation position of the plurality of measurement lights on the inspection object. 前記複数の戻り光と前記複数の計測光それぞれに対応する複数の参照光とをそれぞれ合波した複数の合波光に基づいて、前記被検査物の断層画像を取得する断層画像取得手段を更に有することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の撮像装置。   And a tomographic image acquisition unit configured to acquire a tomographic image of the object to be inspected based on a plurality of combined lights obtained by combining the plurality of return lights and a plurality of reference lights corresponding to the plurality of measurement lights, respectively. The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein 前記検出手段により検出される前記複数の計測光の位置と、前記配列調整手段の位置と、前記走査手段の位置とに基づいて、前記複数の計測光の位置と、前記複数の計測光の配列の角度と、前記走査手段の走査角度との関係を算出する算出手段を更に有することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の撮像装置。   Based on the positions of the plurality of measurement lights detected by the detection means, the positions of the arrangement adjustment means, and the positions of the scanning means, the positions of the plurality of measurement lights and the arrangement of the plurality of measurement lights The imaging apparatus according to claim 1, further comprising a calculating unit that calculates a relationship between the angle of the scanning and a scanning angle of the scanning unit. 前記検出手段は、一次元の方向に前記複数の計測光の位置を検出することを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 7, wherein the detection unit detects positions of the plurality of measurement lights in a one-dimensional direction. 前記検出手段により検出される前記複数の計測光の位置と、前記走査手段の位置とに基づいて、前記複数の計測光の位置と、前記複数の計測光の配列の角度と、前記走査手段の走査角度との関係を算出する算出手段を更に有することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の撮像装置。   Based on the positions of the plurality of measurement lights detected by the detection means and the positions of the scanning means, the positions of the plurality of measurement lights, the angles of the arrangement of the plurality of measurement lights, and the scanning means The imaging apparatus according to claim 1, further comprising calculation means for calculating a relationship with the scanning angle. 前記検出手段は、一次元の方向に前記複数の計測光の位置を検出し、前記複数の計測光の位置と、前記複数の計測光の配列の角度と、前記走査手段の走査角度との関係は、前記走査手段の走査軸に対する前記複数の計測光の配列の角度であることを特徴とする請求項9に記載の撮像装置。   The detection means detects the positions of the plurality of measurement lights in a one-dimensional direction, and the relationship between the positions of the plurality of measurement lights, the angle of the arrangement of the plurality of measurement lights, and the scanning angle of the scanning means The imaging apparatus according to claim 9, wherein is an angle of an array of the plurality of measurement lights with respect to a scanning axis of the scanning unit. 光源から照射される複数の光を夫々計測光と参照光とに分岐させ、計測光を被検査物に導くとともに参照光を参照ミラーに導き、前記被検査物からの戻り光と前記参照ミラーからの反射光とに基づいて、前記被検査物の断層像を撮像する撮像装置であって、
直線上に配置された複数の計測光の配列の角度を調整する調整手段と、
前記調整手段によって配列の角度が調整された前記複数の計測光を走査する走査手段と、
前記調整手段と前記走査手段とを駆動することにより、前記被検査物と光学的に対応する位置に配置され、断層像を計測することが可能な検出体の断層像を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された前記検出体の断層像の厚さから前記複数の計測光の位置を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記複数の計測光の位置と、前記調整手段の位置と、前記走査手段の位置とに基づいて、前記複数の計測光の位置と、前記複数の計測光の配列の角度と、前記走査手段の走査角度との関係を算出する算出手段とを有することを特徴とする撮像装置。
A plurality of lights emitted from the light source are branched into measurement light and reference light, respectively, and the measurement light is guided to the inspection object and the reference light is guided to the reference mirror, and the return light from the inspection object and the reference mirror An imaging device for capturing a tomographic image of the inspection object based on the reflected light of
An adjusting means for adjusting the angle of the arrangement of a plurality of measurement lights arranged on a straight line;
A scanning unit that scans the plurality of measurement light beams whose array angles are adjusted by the adjusting unit;
A measuring means for measuring a tomographic image of a detection body that is disposed at a position optically corresponding to the object to be inspected by driving the adjusting means and the scanning means;
Measuring means for measuring the positions of the plurality of measuring lights from the thickness of the tomographic image of the detection body measured by the measuring means;
Based on the positions of the plurality of measurement lights measured by the measurement means, the positions of the adjustment means, and the positions of the scanning means, the positions of the plurality of measurement lights and the arrangement of the plurality of measurement lights An imaging apparatus comprising: a calculating unit that calculates a relationship between an angle and a scanning angle of the scanning unit.
光源から照射される複数の光を夫々計測光と参照光とに分岐させ、計測光を被検査物に導くとともに参照光を参照ミラーに導き、前記被検査物からの戻り光と前記参照ミラーからの反射光とに基づいて、前記被検査物の断層像を撮像する撮像装置であって、
直線上に配置された複数の計測光を走査する走査手段と、
前記走査手段を駆動することにより、前記被検査物と光学的に対応する位置に配置され、断層像を測定することが可能な検出体の断層像を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された前記検出体の断層像の厚さから前記複数の計測光の位置を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記複数の計測光の位置と、前記走査手段の位置とに基づいて、前記複数の計測光の位置と、前記複数の計測光の角度と、前記走査手段の走査角度との関係を算出する算出手段とを有することを特徴とする撮像装置。
A plurality of lights emitted from the light source are branched into measurement light and reference light, respectively, and the measurement light is guided to the inspection object and the reference light is guided to the reference mirror, and the return light from the inspection object and the reference mirror An imaging device for capturing a tomographic image of the inspection object based on the reflected light of
Scanning means for scanning a plurality of measurement lights arranged on a straight line;
Measuring means for measuring a tomographic image of a detection body that is disposed at a position optically corresponding to the object to be inspected by driving the scanning means, and capable of measuring a tomographic image;
Measuring means for measuring the positions of the plurality of measuring lights from the thickness of the tomographic image of the detection body measured by the measuring means;
Based on the positions of the plurality of measurement lights measured by the measurement means and the positions of the scanning means, the positions of the plurality of measurement lights, the angles of the plurality of measurement lights, and the scanning angles of the scanning means An imaging apparatus comprising: a calculating unit that calculates a relationship between
前記検出体は、前記複数の計測光が照射される位置により計測される断層像の厚さが異なり、計測された断層像の厚さにより前記複数の計測光が照射されている位置が一意に定まる断層構造を直交する2つの軸で有することを特徴とする請求項12に記載の撮像装置。   The thickness of the tomographic image that is measured differs depending on the position where the plurality of measurement lights are irradiated, and the position where the plurality of measurement lights are irradiated is uniquely determined by the thickness of the measured tomographic image. The imaging apparatus according to claim 12, wherein the tomographic structure is defined by two orthogonal axes. 前記複数の計測光の角度に対する前記走査手段の走査軸の傾きのずれに基づいて、前記走査手段の駆動量を補正する補正手段を更に有することを特徴とする請求項13に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 13, further comprising a correction unit that corrects a driving amount of the scanning unit based on a deviation of a scanning axis of the scanning unit with respect to the angles of the plurality of measurement light beams. 前記複数の計測光の位置に基づいて、前記複数の計測光により同じ位置で計測され、加算平均される断層像のデータを選択する選択手段を更に有することを特徴とする請求項13又は14に記載の撮像装置。   15. The method according to claim 13, further comprising selection means for selecting tomographic image data that are measured at the same position by the plurality of measurement lights based on the positions of the plurality of measurement lights and are averaged. The imaging device described.
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